История полётов человечества от Земли к космосу

Прежде чем окунуться в историю космических исследований, вспомним, что великие люди говорили о космосе.

«Многие годы назад британский исследователь Джордж Мэллори, который погиб на Эвересте, когда его спросили, зачем он хочет покорять гору, ответил: «Потому что она там». Точно так же космос – он там, и мы собираемся его покорить. Луна, планеты и новые надежды на знания и мир ждут нас».
— Джон Ф. Кеннеди

Джон Ф. Кеннеди – президент США в 1961‑1963 гг.

«Два источника вызывают во мне благоговейный трепет – звёздное небо над головой и моральная вселенная внутри меня».
— Альберт Эйнштейн

Альберт Эйнштейн – известный немецкий физик‑теоретик, родившийся 14 марта 1879 года и ушедший из жизни 18 апреля 1955 года.

Астрономия

Идея исследовать космос не нова. Ещё наши предки, изучая звёзды для астрологии, задавались вопросами о вселенной. Астрономия – это наука о планетах, звёздах и других небесных телах.

Солнечная система состоит из Солнца – средней звезды, и восьми планет: Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун. Плутон сегодня классифицируется как карликовая планета. Наша система входит в галактику Млечный Путь, а галактик во Вселенной множество. За пределами планет находятся кометы, астероиды, метеориты, звёзды, пыль и другие объекты.

Глоссарий для начинающих

1. Астронавт – человек, прошедший подготовку для полётов в космос. В России их называют космонавтами.
2. Галактика – система, состоящая из звёзд и их орбитальных объектов. Пример – галактика Млечный Путь.
3. Орбита – траектория, по которой движется небесное тело. Например, Луна вращается по орбите вокруг Земли.
4. Планета – небесное тело, вращающееся вокруг звезды и имеющее собственную гравитацию. Пример – Земля.
5. Спутник – объект, вращающийся вокруг планеты. Естественный спутник – Луна, искусственный – спутник связи.
6. Звезда – массивный светящийся объект, генерирующий энергию ядерным синтезом. Солнце – наша звезда.

Слои атмосферы Земли

Атмосфера делится на несколько слоёв. От поверхности до 20 км – тропосфера, где летят воздушные шары. До 50 км – стратосфера. Граница между атмосферой и открытым космосом называется линия Кармана и традиционно находится на высоте около 100 км. Первая ракета, преодолевшая эту границу, – немецкая ракета V‑2, запущенная в 1944 г.

Ранний этап космических исследований

Космические аппараты, отправляемые для изучения среды и сбора образцов, называют зондами. Их типы:

1. Экипажный зонд – несёт людей.
2. Беспилотный зонд – без экипажа.
3. Космический корабль – аппарат, способный к полёту в космосе.
4. Межпланетный зонд – предназначен для полётов к другим планетам.
5. Космическая станция – орбитальная платформа с постоянным экипажем.

Космическая гонка в период холодной войны

После Второй мировой войны США и СССР унаследовали технологии немецкой ракеты V‑2. С тех пор каждая из стран стремилась доказать своё превосходство в космосе.

31 января 1958 г. США запустили спутник «Explorer‑1», оснащённый датчиками космических лучей. По результатам его работы Джеймс Ван Аллен открыл радиационный пояс Земли – сегодня известный как пояс Ван Аллена.

В октябре 1958 г. была создана NASA – Национальная администрация по аэронавтике и исследованию космического пространства.

12 апреля 1961 г. советский космонавт Юрий Гагарин стал первым человеком в космосе, проведя в полёте 108 минут на борту «Восток‑1».

7 мая 1961 г. США отправили в космос первого американца – Алан Шепарда, который совершил суборбитальный полёт в рамках программы «Меркурий».

Большой вызов

После первых достижений СССР президент США Джон Ф. Кеннеди поставил задачу – высадить человека на Луну в течение десятилетия.

Советский Союз уже успел отправить серию «Луна»: «Луна‑2» (1959) стал первым искусственным объектом, достигшим Луны, а «Луна‑9» (1966) совершил первую мягкую посадку на её поверхность. «Луна‑10» вошёл в орбиту Луны.

В ответ США разработали программы «Джемини» и «Аполлон». 20 июля 1969 г. миссия «Аполлон‑11» впервые высадила людей на Луну – Нила Армстронга и База Олдрина.

«Это маленький шаг для человека, но гигантский скачок для человечества».

— Нил Армстронг, лунный модуль «Аполлон‑11»

С 1969 по 1972 годы США осуществили шесть высадок на Луну. После этого большинство пилотируемых миссий ограничилось орбитальными полётами вокруг Земли.

Межпланетные миссии

Существует два основных типа: «пролётные» (зонды проходят мимо планеты или входят в её орбиту) и «поверхностные» (зонды спускаются на поверхность и передают данные).

Первый успешный пролёт NASA

Первые успешные посадки советского аппарата

Другие значимые миссии

MOM (Mars Orbiter Mission) – индийская миссия «Мангальян», запущенная 5 ноя. 2013 г. и вошедшая на орбиту Марса 24 сен. 2014 г. Это первый успешный марсианский орбитальный полёт, выполненный за рекордно низкую стоимость.

EVA (Extravehicular Activity) – выход космонавтов в открытый космос. 18 марта 1965 г. Алексей Леонов совершил первый в истории выход в открытый космос, провёл 12 минут 9 секунд вне корабля «Восток‑2».

Космические станции

Первая космическая станция

19 апреля 1971 г. СССР вывел на орбиту первую в мире станцию «Салют‑1». Попытка стыковки с ней корабля «Союз‑10» провалилась, а экипаж «Союз‑11», вернувшийся 30 июн. 1971 г., погиб в результате разгерметизации при входе в атмосферу – единственная смертельная авария за пределами линии Кармана.

Салют‑1 сгорел в атмосфере 11 окт. 1971 г.

МКС – международный этап космической гонки

После американской «Skylab» и советских станций «Салют‑3…7» и «Мир» в 1998 г. стартовала Международная космическая станция (МКС) – совместный проект США, России, Японии, Канады и ESA.

Первый экипаж прибыл 4 дек. 1998 г. С тех пор МКС служит более 22 лет, став самым длительным постоянно населённым объектом в космосе. На её борту побывало около 240 астронавтов из 19 стран.

МКС – модульная орбитальная лаборатория, позволяющая заменять и добавлять отдельные блоки. На станции проводятся исследования в области биологии, физики, материаловедения и медицины.

Современные события и тенденции

Ранее космические программы доминировали США и Россией, но сегодня к космическим усилиям присоединились многие страны: Япония (JAXA), Европа (ESA), Канада (CSA), Китай (CNSA), Индия (ISRO) и другие национальные организации.

NASA планирует новые выходы в открытый космос, а Роскомос разрабатывает модернизированный носитель «Союз‑2». JAXA работает над посадочным модулем для будущих миссий на Луну и Марс.

Будущее безграничного космоса

После эпохи холодной войны мир объединяется в поиске новых сред обитания для человечества. Современные проекты часто реализуются международным сотрудничеством: детали ракет и приборов производятся в разных странах, собираются и тестируются в других, а запуск происходит третьей.

Появляются программы космического туризма, а идеи о покупке участков на Луне или строительстве колоний на Марсе становятся всё более реальными.

Исследования космоса помогут ответить на фундаментальные вопросы: как возникла Вселенная, какие тайны скрывают тёмная материя и чёрные дыры, и как использовать ресурсы других планет для поддержания жизни на Земле и за её пределами.