Как происходит освоение космоса: с 19 века до наших дней

Космонавтика считается наиболее сложной дисциплиной. Для изучения науки об освоении космоса требуется огромное количество научно-исследовательской работы, большие вложения средств, а также высший уровень подготовки ученых. Коротко и образно описать процесс освоения космического пространства практически невозможно.

Каждое достижение - это колоссальный научный и конструкторский труд. Из этой статьи вы узнаете с чего началось освоение космоса, какие произошли основные события, какими достижениями славится советская космонавтика, а также что нас ждет в будущем при дальнейшем освоении космоса.

Начало истории освоения космоса

Первые планы о полете в дальнее пространство и их постепенная реализация началась в XIX веке. Тогда ученые пришли к выводу, что при определенной устойчивой скорости летательный аппарат может не только преодолеть гравитацию, но и вылететь за атмосферу Земли. Кроме того, летательный объект закрепится на орбите и, словно Луна, будет вращаться вокруг нашей планеты.

Однако обеспечить такую скорость полета существующие в то время двигатели не могли. Двигатели со слабой мощностью не достигали нужной скорости, а сильные выбрасывали энергию рывками. Такой объект не только не мог лететь по назначению, но и также невозможно было контролировать траекторию его движения.

При вертикальном запуске летательный аппарат закруглял свой вектор движения и клонился обратно на землю задолго до предполагаемого выхода в космическое пространство. О горизонтальном запуске, конечно же, речи и не шло, иначе можно было уничтожить все живое в радиусе запуска.

Начало XX века стало знаковым периодом для реализации полета в космос. В космической промышленности начали создавать опытные ракетные двигатели, работающие на жидком топливе. При помощи такого двигателя удалось облегчить массу ракеты, а также ракета должна была двигаться вперед за счет выделяемой энергии. Первая ракета для полета в космическое пространство была спроектирована в 1903 г. Ее проектировщиком стал известный изобретатель Константин Циолковский.

Первый практический шаг к воплощению проекта Циолковского в реальность - создание экспериментальной советской ракеты на гибридном топливе ГИРД-09. Ее характеристики были намного слабее, чем у современных ракет, но результаты эксперимента, проведенного в 1933 году, на то время были впечатляющими.

Долгие годы Циолковский также изучал теоретическую сторону нахождения человека в космическом невесомом пространстве. В его работах были перечислены способы передвижения в невесомости, ее воздействие и влияние на любой живой организм. Изобретатель точно описывал, какой должна быть форма космического корабля.

Все его описания впоследствии подтвердит первый человек, полетевший в космос - Юрий Гагарин. Свои ощущения он описывал в точности как те, о которых писал в своих работах Константин Циолковский.

Советская космонавтика

Хорошо известно, что Советский Союз первым запустил в космическое пространство спутник, живое существо и человека. Космонавтика того времени представляла собой гонку между СССР и Америкой. Давайте узнаем, как и какой ценой Советский Союз гнался за первенство в освоении космоса.

Первый запуск спутника в космос

Освоение космоса Советский Союз начал с построения ленинградской “Газодинамической лаборатории” в 1921 г. Долгие годы исследовательской и конструкторской работы дали свои плоды в 1957 г. 4 октября во внеземное пространство впервые запустили первый искусственный спутник Земли - Спутник-1.

Шарообразный объект передал на Землю сигнал об успешном старте и находился на орбите 92 дня. Один оборот вокруг планеты составил 1 ч. 36 мин. 10 сек, что примерно соответствовало описаниям в работах Циолковского.

На орбиту объект вывели при помощи ракеты Р-7. Эта межконтинентальная баллистическая ракета была спроектирована под руководством С. Королева. Все последующие ракеты в Советском Союзе конструировали на основе силуэта Р-7. И даже сегодня, конструкция современной ракеты “Союз”, доставляющей на орбиту тяжеловесные грузы и туристов, напоминает образ своей прародительницы.

Первый спутник Земли провел на орбите три месяца, преодолев расстояние в 60 млн. километров. Его запуск и пребывание за пределами Земли стал настолько значимым событием для землян, что в его честь создавали значки и даже елочные украшения.

Таким образом, вопреки всем стараниям американцев, Советский Союз первым покорил космическое пространство и проверил теоретическую сторону изучения космоса на практике. Теперь освоение космоса стало реальной задачей, а не призрачными мечтами.

Второй запуск. Живое существо в космосе

До следующего запуска спутника (Спутник-2) прошел всего месяц. Воодушевленным первым удачным опытом конструкторам не терпелось отправить в космос живое существо. Кроме того, стоявший в то время у власти Никита Хрущев откровенно рассматривал освоение космического пространства как пропагандистскую гонку с американцами, подгоняя работы.

Почетным героем стала собака по имени Лайка. Свой высокий полет дворняга совершила 3 ноября 1957 года, к 40-летию советской власти. Однако вернуть живность на Землю живой и невредимой в планах не было. Главной задачей исследователей была проверка выживаемости живого существа в процессе космического полета.

Планировалось, что собака проживет в космосе 7 дней. Однако кабина перегрелась уже спустя 6 часов, что привело к гибели животного, о чем советская власть не стала распространяться. Из эксперимента сделали вывод - принципиальная возможность нахождения живого существа на орбите доказана.

Первый полет человека в космос

Спустя некоторое время после праздничного, но трагичного запуска на орбиту животного, доработали и окончательно утвердили космический корабль для запуска в космос человека. В этот же период времени в СССР произошел запуск первого искусственного спутника Солнца. Результатом запуска стало получение первых фотографий обратной от Земли стороны Луны.

Полет одноместного космического корабля Восток-1 с человеком на борту состоялся 12 апреля 1961 г. с космодрома Байконур, совершив полный оборот вокруг Земли. Первый в мире космонавт Юрий Гагарин пробыл в космосе 108 минут и вернулся на Землю живым и невредимым.

По ходу полета космонавт проводил базовые тесты для того, чтобы определить чувства и ощущения человека во внеземном пространстве - прием пищи и воды, ведение записей, выполнение простых математических расчетов и прочее.

Ранее о влиянии космического пространства на человека было известно только в теории, по описаниям исследователя Циолковского, которые, собственно, Ю. Гагарин впоследствии подтвердил.

 Даже в тех условиях, с 8-10 кратными перегрузками, кувырками корабля, горением внешней обшивки корабля и плавлением металла, со сбоями в работе систем космического корабля, человек смог выжить и не пострадать.

С тех пор день первого полета человека в космос мы отмечаем, как День космонавтики. А в честь Юрия Гагарина в каждом городе нашей страны и даже за рубежом названы улицы.

Дальнейшие важные полеты в космос

После полета Гагарина на орбиту, космос стали осваивать дальше, совершенствуя эксперименты:

• - в 1962 году состоялся первый в мире космический групповой полет кораблей Восток-3 и Восток-4, запущенных с разницей в сутки;
• - полет первой женщины-космонавта В. Терешковой в 1963 году;
• - в 1964 году на орбиту отправился первый многоместный космический корабль “Восход”, с тремя космонавтами на борту. Американцы в то время разрабатывали двухместный корабль и запустили его через полгода после полета “Восхода”;
• - в 1965 году состоялся первый выход человека в открытое космическое пространство - еще одна победа в космической гонке с США. Алексей Леонов вышел с корабля “Восход-2” в открытый космос в специально разработанном 100 килограммовом скафандре на 12 мин 09 сек;
• - с 1966 года проводилось тестирование и многочисленные неудачные испытания корабля Союз, после чего проект закрыли в пользу более усовершенствованного и облегченного корабля 7К-Л1;
• - запуск станции МИР в 1986 году, на которой впоследствии побывало множество космонавтов из разных стран мира.

Такими достижениями по освоению космического пространства, как в Советском Союзе не может похвастаться ни одна другая страна. Космический прогресс СССР - самый большой во всем мире. Даже в современном мире многими государствами успешно перенят опыт советских исследователей, используются советские разработки.

Первая высадка на Луну

В 1969 году США все же удалось стать первыми в процессе космической гонки с СССР, а именно в совершении удачной посадки американских астронавтов на Луне. На ближайшее от Земли космическое тело удалось ступить двум членам экипажа пилотируемого корабля Аполлон-11.

Первым на Луну ступил Нил Армстронг. Затем к нему присоединился второй член экипажа Базз Олдрин. Американские космонавты пробыли на лунной поверхности 2,5 часа. За это время им удалось установить американский флаг на поверхность спутника Земли, а также собрать 21,55 килограмма образцов лунных пород и пыли.

В течение следующих нескольких лет, по программе “Аполлон” еще 10 космонавтов следовали по стопам Армстронга и Олдрина. Последняя высадка на Луне состоялась в 1972 году. На сегодняшний день НАСА разрабатывает проект по отправке людей на другую планету - Марс.

Международное сотрудничество в сфере освоения космоса

Первая космическая гонка являлась частью холодной войны, но после ее окончания исследование космического пространства перестало быть соперничеством, превратившись в международное сотрудничество.

Тесное международное сотрудничество в области космонавтики возникло в 60-х годах XX века по причине высокой стоимости космических проектов, а также заинтересованности всех государств в эффективности практической деятельности и результатов в освоении космического пространства.

С тех пор все участники, которые используют и исследуют космическое пространство должны следовать принципам сотрудничества, взаимно помогать друг другу, осуществляя космическую деятельность с учетом интересов других стран.

Еще до того, как появились международные договора о космосе, государства соблюдали принципы и нормы использования космического пространства на уровне обычаев. Например:

• - не распространять государственный суверенитет в космосе;
• - все государства имеют равные права в области исследования и использования космоса;
• - космическая деятельность должна полностью соответствовать общему международному праву;
• - наличие международной ответственности каждого государства за свою космическую деятельность.

В 1958 году 24-мя государствами был основан Комитет ООН, работа которого направлена на регулирование мирных целей в космическом пространстве и оказание содействия в реализации программ под эгидой ООН в сфере космоса. На сегодняшний день в Комитете состоит 95 государств.

В 1967 году был заключен Договор между Советским Союзом, США и Великобританией, который составил основу международного космического права. Впоследствии к Договору о космосе присоединилось множество других стран.

Взаимная работа по освоению и использованию внеземного пространства строится по двум основным формам:

1. 1. между организациями, которые занимаются космической деятельностью;
2. 2. работа в совместных международных космических проектах и программах.

По такому сотрудничеству создаются многосторонние и двусторонние международные договоры. Россия такие договоры имеет со многими странами, в частности, по вопросам запуска космических объектов российскими ракетами-носителями, а также по вопросам использования космодрома Байконур (с Казахстаном).

Из организаций в пример можно привести следующие:

• - Европейское космическое агентство;
• - Международная организация морской спутниковой связи;
• - Европейская организация по использованию метеорологических спутников;
• - Арабская корпорация спутниковой связи и прочие.

Существуют также специализированные учреждения ООН, для регулирования определенных вопросов космического сотрудничества, такие как:

• - Международный союз электросвязи;
• - Всемирная метеорологическая организация;
• - Международная организация гражданской авиации;
• - Международная морская организация.

Благодаря совместному взаимодействию удается охватить различные сферы космической деятельности - создавать образцы космической техники, проводить научные исследования, осуществлять совместные полеты, использовать результаты космической деятельности и прочее.

Ярчайший пример международного сотрудничества - создание и использование международной космической станции (МКС), создание Международной программы КОСПАС-САРСАТ для поиска и спасения людей при помощи получения информации со спутников о бедствии воздушных и морских судов.

Интересные факты о современной космонавтике

Сегодня информацией о полете в космическое пространство никого не удивить. На орбите Земли летают сотни спутников, а в космос регулярно отправляют туристов в частное космическое путешествие. Туристы могут выбрать даже путь - суборбитальный полет, полет на МКС, полет вокруг Луны, стратосферный полет.

Что касается освоения космоса с помощью управляемых аппаратов, здесь удалось достичь действительно многого, о чем советские космонавты и мечтать не могли - получение изображений давно взорвавшихся звезд, HD-снимков дальних галактик и множество веских доказательств возможного существования живых организмов на других планетах.

Традиционным лидерам космонавтики - России и США - приходится уступать дорогу новым участникам. Например, 2003 год стал знаковым в сфере космонавтики для Китая, когда на орбиту отправился китайский космонавт. К 2030 году Китай планирует построить на Луне обитаемую базу.

К 2022 году Индия также планирует полет человека в космос. Однако главный двигатель современной космонавтики - это коммерческий сектор. У корпораций-миллиардеров грандиозные планы - чего только стоит строительство отелей на земной орбите и планы колонизации соседних планет.

Проекты индивидуальных полетов в космос планируется сделать более доступными и менее дорогостоящими. Этим занимаются компании миллиардеров Илона Маска, Джеффа Безоса и Ричарда Брэнсона.

Для чего необходимо освоение космоса

Активным освоением космического пространства движет не только интерес и жажда новых открытий. Для человечества изучение космоса имеет огромное значение:

• - Выживание человечества. Эксперты выдвигают теорию о том, что человечество может оказаться на грани исчезновения при определенных условиях. Тогда спасти остаток цивилизации можно будет только эвакуацией на одну из соседних планет.
• - Полезные ископаемые. Промышленное освоение космоса все больше становится реальностью. Компании Planetary Resources и Deep Space Industries планируют добывать платину, воду и железо с близлежащих к Земле астероидов.
• - Противостояние глобальным угрозам, а именно падениям комет и астероидов. До падения в 2013 году в Челябинской области метеорита о подобной угрозе лишь фильмы снимали. Теперь это уже не кажется фантастикой.

Таким образом, дальнейшее освоение космоса и совершенствование космических технологий играет для человечества огромную роль и способно решать не только космические, но и земные проблемы.