История развития космоса


Космонавтика как наука, а затем и как практическая отрасль, сформировалась в середине XX века. Но этому предшествовала увлекательная история рождения и развития идеи полета в космос, начало которой положила фантазия, и только затем появились первые теоретические работы и эксперименты. Так, первоначально в мечтах человека полет в космические просторы осуществлялся с помощью сказочных средств или сил природы (смерчей, ураганов). Ближе к XX веку для этих целей в описаниях фантастов уже присутствовали технические средства — воздушные шары, сверхмощные пушки и, наконец, ракетные двигатели и собственно ракеты. Не одно поколение молодых романтиков выросло на произведениях Ж. Верна, Г. Уэллса, А. Толстого, А. Казанцева, основой которых было описание космических путешествий.

Все изложенное фантастами будоражило умы ученых. Так, К.Э. Циолковский говорил: «Сначала неизбежно идут: мысль, фантазия, сказка, а за ними шествует точный расчет». Публикация в начале XX века теоретических работ пионеров космонавтики К.Э. Циолковского, Ф.А. Цандера, Ю.В. Кондратюка, Р.Х. Годдарда, Г. Гансвиндта, Р. Эно-Пельтри, Г. Оберта, В. Гомана в какой-то мере ограничивала полет фантазии, но в то же время вызвала к жизни новые направления в науке — появились попытки определить,что может дать космонавтика обществу и как она на него влияет.


История развития космоса
Циолковский и конструктор первой советской жидкостной ракеты ГИРД-09 М.К. Тихонравов

Надо сказать,что идея соединить космическое и земное направления человеческой деятельности принадлежит основателю теоретической космонавтики К.Э. Циолковскому. Когда ученый говорил: «Планета есть колыбель разума, но нельзя вечно жить в колыбели», он не выдвигал альтернативы — либо Земля, либо космос. Циолковский никогда не считал выход в космос следствием какой-то безысходности жизни на Земле. Напротив, он говорил о рациональном преобразовании природы нашей планеты силой разума. Люди, утверждал ученый, «изменят поверхность Земли, ее океаны, атмосферу, растения и самих себя. Будут управлять климатом и будут распоряжаться в пределах Солнечной системы, как на самой Земле, которая еще неопределенно долгое время будет оставаться жилищем человечества».

В СССР начало практических работ по космическим программам связано с именами С.П.
ролева и М.К. Тихонравова. В начале 1945 г. М.К. Тихонравов организовал группу специалистов РНИИ по разработке проекта пилотируемого высотного ракетного аппарата (кабины с двумя космонавтами) для исследова-ния верхних слоев атмосферы. В группу вошли Н.Г. Чернышев, П.И. Иванов, В.Н. Галковский, Г.М. Москаленко и др. Проект было решено создавать на базе одноступенчатой жидкостной ракеты, рассчитанной для вертикального полета на высоту до 200 км.

История развития космоса
Группа организаторов ГИРД во главе с С.П. Королевым и Ф.А. Цандером, автором конструкций ряда опытных двигателей для ракет

Этот проект (он получил название ВР-190) предусматривал решение следующих задач:

  • исследование условий невесомости в кратковременном свободном полете человека в герметичной кабине;
  • изучение движения центра масс кабины и ее движения около центра масс после отделения от ракеты-носителя;
  • получение данных о верхних слоях атмосферы; проверка работоспособности систем (разделения, спуска, стабилизации, приземления и др.),входящих в конструкцию высотной кабины.

В проекте ВР-190 впервые были предложены следующие решения, нашедшие применение в современных КА:

  • парашютная система спуска, тормозной ракетный двигатель мягкой посадки, система разделения с применением пироболтов;
  • электроконтактная штанга для упредительного зажигания двигателя мягкой посадки, бескатапультная герметичная кабина с системой обеспечения жизнедеятельности;
  • система стабилизации кабины за пределами плотных слоев атмосферы с применением сопел малой тяги.

В целом проект ВР-190 представлял собой комплекс новых технических решений и концепций, подтвержденных теперь ходом развития отечественной и зарубежной ракетно-космической техники. В 1946 г. материалы проекта ВР-190 были доложены М.К. Ти-хонравовым И.В. Сталину. С 1947 г. Тихонравов со своей группой работает над идеей ракетного пакета и в конце 1940-х — начале 1950-х гг. показывает возможность получения первой космической скорости и запуска искусственного спутника Земли (ИСЗ) при помощи разрабатывавшейся в то время в стране ракетной базы. В 1950-1953 гг. усилия сотрудников группы М.К. Тихонравова были направлены на изучение проблем создания составных ракет-носителей и искусственных спутников.

В докладе Правительству в 1954 г. о возможности разработки ИСЗ С.П. Королев писал: «По вашему указанию представляю докладную записку тов. Тихонравова М.К. «Об искусственном спутнике Земли…». В отчете о научной деятельности за 1954 г. С.П. Королев отмечал: «Мы полагали бы возможным провести эскизную разработку проекта самого ИСЗ с учетом ведущихся работ (особенно заслуживают внимания работы М.К. Тихонравова…)».

История развития космоса
Совет главных конструкторов в составе А.Ф. Богомолова, М.С. Рязанского, Н.А. Пилюгина, С.П. Королева, В.П. Глушко, В.П. Бармина, В.И. Кузнецова

Развернулись работы по подготовке запуска первого ИСЗ ПС-1. Был создан первый Совет главных конструкторов во главе с С.П. Ко-ролевым, который в дальнейшем и осуществлял руководство кос-мической программой СССР, ставшего мировым лидером в освое-нии космоса. Созданное под руководством С.П. Королева ОКБ-1 -ЦКБЭМ — НПО «Энергия» стало с начала 1950-х гг. центром косми-ческой науки и промышленности в СССР.

Космонавтика уникальна тем, что многое предсказанное сначала фантастами, а затем учеными свершилось воистину с космической скоростью. Всего сорок с небольшим лет прошло со дня запуска пер-вого искусственного спутника Земли, 4 октября 1957 г., а история космонавтики уже содержит серии замечательных достижений, полученных первоначально СССР и США, а затем и другими кос-мическими державами.

Уже многие тысячи спутников летают на орбитах вокруг Земли, аппараты достигли поверхности Луны, Венеры, Марса; научная аппаратура посылалась к Юпитеру, Меркурию, Сатурну для получения знаний об этих удаленных планетах Солнечной системы.


Триумфом космонавтики стал запуск 12 апреля 1961 г. первого человека в космос — Ю.А. Гагарина. Затем — групповой полет, выход человека в космос, создание орбитальных станций «Салют», «Мир»… СССР на долгое время стал ведущей страной в мире по пи-лотируемым программам.

Показательной является тенденция перехода от запуска одиночных КА для решения в первую очередь военных задач к созданию крупномасштабных космических систем в интересах решения широкого спектра задач (в том числе социально-экономических и научных) и к интеграции космических отраслей различных стран.

Чего же достигла космическая наука в XX веке? Для сообщения ракетам-носителям космических скоростей разработаны мощные жидкостные ракетные двигатели. В этой области особенно велика заслуга В.П. Глушко. Создание таких двигателей стало возможным благодаря реализации новых научных идей и схем, практически исключающих потери на привод турбонасосных агрегатов. Разработка ракет-носителей и жидкостных ракетных двигателей способствовала развитию термо-, гидро- и газодинамики, теории теплопередачи и прочности, металлургии высокопрочных и жаростойких материалов, химии топлив, измерительной техники, вакуумной и плазменной технологии. Дальнейшее развитие получили твердотопливные и другие типы ракетных двигателей.

В начале 1950-х гг. советские ученые М.В. Келдыш, В.А. Котельников, А.Ю. Ишлинский, Л.И. Седов, Б.В. Раушенбах и др. разработали математические закономерности и навигационно-баллистическое обеспечение космических полетов.


Задачи, которые возникали при подготовке и реализации космических полетов, послужили толчком для интенсивного развития и таких общенаучных дисциплин, как небесная и теоретическая механика. Широкое использование новых математических методов и создание совершенных вычислительных машин позволило решать самые сложные задачи проектирования орбит космических аппаратов и управления ими в процессе полета, и в результате возникла новая научная дисциплина — динамика космического полета.

Конструкторские бюро, возглавлявшиеся Н.А. Пилюгиным и В.И. Кузнецовым, создали уникальные системы управления ракетно-космической техникой,обладающие высокой надежностью.

В это же время В.П. Глушко, A.M. Исаев создали передовую в мире школу практического ракетного двигателестроения. А теоретические основы этой школы были заложены еще в 1930-е гг.,на заре отечественного ракетостроения. И сейчас передовые позиции России в этой области сохраняются.

История развития космоса
Генеральный конструктор В.Н. Челомей

Благодаря напряженному творческому труду конструкторских бюро под руководством В.М. Мясищева, В.Н. Челомея, Д.А. Полухина были выполнены работы по созданию крупногабаритных особо прочных оболочек.


о стало основой создания мощных межконтинентальных ракет УР-200, УР-500, УР-700,а затем и пилотируемых станций «Салют», «Алмаз», «Мир», моду лей двадцатитонно-го класса «Квант», «Кристалл», «Природа», «Спектр», современных модулей для Международной космической станции (МКС) «Заря» и «Звезда», ракет-носителей семейства «Протон». Творческое со-трудничество конструкторов этих конструкторских бюро и машиностроительного завода им. М.В. Хруничева позволило к началу XXI века создать семейство носителей «Ангара», комплекс малых космических аппаратов и изготовить модули МКС. Объединение КБ и завода и реструктуризация этих подразделений дали возможность создать крупнейшую в России корпорацию — Государственный космический научно-производственный центр им. М.В. Хруничева.

Большая работа по созданию ракет-носителей на базе баллистических ракет была выполнена в КБ «Южное», возглавлявшимся М.К. Янгелем. Надежность этих ракет-носителей легкого класса не знает аналогов в мировой космонавтике. В этом же КБ под руководством В.Ф. Уткина была создана ракета-носитель среднего класса «Зенит» — представитель второго поколения ракет-носителей.

За четыре десятилетия существенно возросли возможности сис-тем управления ракет-носителей и космических аппаратов. Если в 1957-1958 гг. при выведении искусственных спутников на орбиту вокруг Земли доспускалась ошибка в несколько десятков километров, то к середине 1960-х гг. точность систем управления была уже столь высока, что позволила космическому аппарату, запущенному на Луну, совершить посадку на ее поверхности с отклонением от намеченной точки всего на 5 км. Системы управления конструкции Н.А. Пилюгина были одними из лучших в мире.


Большие достижения космонавтики в области космической связи, телевещания, ретрансляции и навигации, переход к высокоскоростным линиям позволили уже в 1965 г. передать на Землю фотографии планеты Марс с расстояния, превышающего 200 млн км, а в 1980 г. изображение Сатурна было передано на Землю с расстояния около 1,5 млрд км. Научно-производственное объединение прикладной механики, многие годы возглавлявшееся М.Ф. Решетневым, первоначально было создано как филиал ОКБ С.П. Королева; это НПО — один из мировых лидеров по разработке космических аппаратов такого назначения.

Создаются спутниковые системы связи, охватывающие практически все страны мира и обеспечивающие двустороннюю оперативную связь с любыми абонентами. Этот вид связи оказался самым надежным и становится все более выгодным. Системы ретрансляции позволяют осуществлять управление космическими группировками с одного пункта на Земле. Созданы и эксплуатируются спутниковые навигационные системы. Без этих систем уже не мыслится сегодня использование современных транспортных средств — торговых судов, самолетов гражданской авиации, военной техники и др.

Произошли качественные изменения и в области пилотируемых полетов. Способность успешно работать вне космического корабля впервые была доказана советскими космонавтами в 1960-1970-х гг., а в 1980-1990-х гг. была продемонстрирована способность человека жить и работать в условиях невесомости в течение года. Во время полетов было проведено также большое число экспериментов — технических, геофизических и астрономических.


История развития космоса
С.П. Королев с первым отрядом космонавтов

Важнейшими являются исследования в области космической медицины и систем жизнеобеспечения. Необходимо глубоко изучить человека и средства жизнеобеспечения тем чтобы определить, что можно поручить человеку в космосе, особенно при продолжительном космическом полете.

История развития космоса
А.И. Киселев с космонавтами перед отлетом на космодром «Байконур»

Одним из первых космических экспериментов было фотографирование Земли, показавшее, как много могут дать наблюдения из космоса для открытия и разумного использования природных ресурсов. Задачи по разработке комплексов фото- и оптикоэлектронного зондирования земли, картографирования, исследования природных ресурсов, экологического мониторинга, а также по созданию ракет-носителей среднего класса на базе ракет Р-7А выполняет бывший филиал № 3 ОКБ, преобразованный сначала в ЦСКБ, а сегодня в ГРНПЦ «ЦСКБ — Прогресс» во главе с Д.И. Козловым.


В 1967 г. в ходе автоматической стыковки двух беспилотных искусственных спутников Земли «Космос-186» и «Космос-188» была решена крупнейшая научно-техническая проблема встречи и стыковки КА в космосе, позволившая в сравнительно короткие сроки создать первую орбитальную станцию (СССР) и выбрать наиболее рациональную схему полета космических кораблей к Луне с высадкой землян на ее поверхность (США). В 1981 г. был совершен первый полет многоразовой транспортной космической системы «Спейс Шаттл» (США), а в 1991 г. стартовала отечественная система «Энергия» — «Буран».

В целом решение разнообразных задач исследования космоса — от запусков искусственных спутников Земли до запусков межпланетных космических аппаратов и пилотируемых кораблей и станций — дало много бесценной научной информации о Вселенной и планетах Солнечной системы и значительно способствовало техническому прогрессу человечества. Спутники Земли совместно с зонди-рующими ракетами позволили получить детальные данные об околоземном космическом пространстве. Так, при помощи первых искусственных спутников были обнаружены радиационные пояса, в ходе их исследования было глубже изучено взаимодействие Земли с заряженными частицами, испускаемыми Солнцем. Межпланетные космические полеты помогли нам глубже понять природу многих планетарных явлений — солнечного ветра, солнечных бурь, метеоритных дождей и др.

Космические аппараты, запущенные к Луне, передали снимки ее поверхности, сфотографировал и в том числе и ее невидимую с Земли сторону с разрешающей способностью, значительно превосходящей возможности земных средств. Были взяты пробы лунного грун-та, а также доставлены на лунную поверхность автоматические самоходные аппараты «Луноход-1» и «Луноход-2».

Автоматические космические аппараты дали возможность получить дополнительную информацию о форме и гравитационном поле Земли, уточнить тонкие детали формы Земли и ее магнитного поля. Искусственные спутники помогли получить более точные данные о массе, форме и орбите Луны. Массы Венеры и Марса также были уточнены с помощью наблюдений траекторий полетов космических аппаратов.

Большой вклад в развитие передовой техники внесли проектирование, изготовление и эксплуатация очень сложных космических систем. Автоматические космические аппараты, посылаемые к планетам, являются, по сути дела, роботами, управляемыми с Земли посредством радиокоманд. Необходимость разработки надежных систем для решения задач такого рода привела к более совершенному пониманию проблемы анализа и синтеза различных сложных технических систем. Такие системы находят применение как в космических исследованиях, так и во многих других областях человеческой деятельности. Требования космонавтики обусловили необходимость конструирования комплексных автоматических устройств при жестких ограничениях, вызванных грузоподъемностью ракет-носителей и условиями космического пространства, что явилось дополнительным стимулом для быстрого совершенствования автома-тики и микроэлектроники.

В выполнение этих программ большой вклад внесли КБ, руководимые Г.Н. Бабакиным, Г.Я. Гуськовым, В.М. Ковтуненко, Д.И. Козловым, Н.Н. Шереметьевским и др. Космонавтика вызвала к жизни новое направление в технике и строительстве — космодромостроение. Родоначальниками этого направления у нас в стране стали коллективы под руководством круп-ных ученых В.П. Бармина и В.Н. Соловьева. В настоящее время в мире функционирует более десятка космодромов с уникальными наземными автоматизированными комплексами, испытательными станциями и другими сложными средствами подготовки космических аппаратов и ракетносителей к пуску. Россия интенсивно осуществляет запуски с известных всему миру космодромов Байконур и Плесецк, а также проводит экспериментальные пуски с создаваемого на востоке страны космодрома Свободный.

Современные потребности в связи и дистанционном управлении на больших расстояниях привели к развитию высококачественных систем управления и контроля, которые способствовали развитию технических методов слежения за космическими аппаратами и измерения параметров их движения на межпланетных расстояниях, открыв новые области применения спутников. В современной космонавтике это одно из приоритетных направлений. Наземный авто-матизированный комплекс управления, разработанный М.С. Рязанским и Л.И. Гусевым, и сегодня обеспечивает функционирование орбитальной группировки России.

Развитие работ в области космической техники привело к созданию систем космического метеообеспечения, которые с требуемой периодичностью получают снимки облачного покрова Земли и ведут наблюдения в различных диапазонах спектра. Данные метеоспутников являются основой для составления оперативных прогнозов погоды, в первую очередь по большим регионам. В настоящее время практически все страны мира используют космические метеоданные.

Результаты, получаемые в области спутниковой геодезии, особен-но важны для решения военных задач, картирования природных ресурсов, повышения точности траекторных измерений, а также для изучения Земли. С использованием космических средств появляется уникальная возможность решения задач экологического мониторинга Земли и глобального контроля природных ресурсов. Результаты космических съемок оказались эффективным средством наблюдения за развитием посевов сельскохозяйственных культур, выявления заболеваний растительности, измерения некоторых почвенных факторов, состояния водной среды и т.д. Совокупность различных методов космической съемки обеспечивает практически достоверную, полную и детальную информацию о природных ресурсах и состоянии окружающей среды.

Помимо уже определившихся направлений, очевидно, будут развиваться и новые направления использования космической техники, например организация технологических производств, невозможных в земных условиях. Так, невесомость можно использовать для получения кристаллов полупроводниковых соединений. Такие кристаллы найдут применение в электронной промышленности для создания нового класса полупроводниковых приборов. В условиях не-весомости свободно парящий жидкий металл и другие материалы легко деформировать слабыми магнитными полями. Это открывает путь для получения слитков любой наперед заданной формы без их кристаллизации в изложницах, как это делается на Земле. Особенность таких слитков — почти полное отсутствие внутренних напряжений и высокая чистота.

Использование космических средств играет определяющую роль в создании единого информационного пространства России, обеспечении глобальности телекоммуникаций, особенно в период массового внедрения в стране сети Internet. Будущее в развитии Internet — это широкое использование высокоскоростных широкополосных космических каналов связи, ибо в XXI веке обладание и обмен информацией станет не менее важным, чем владение ядерным оружием.

Наша пилотируемая космонавтика нацелена на дальнейшее развитие науки, рациональное использование природных ресурсов Земли, решение задач экологического мониторинга суши и океана. Для этого необходимо создание пилотируемых средств как для полетов на околоземных орбитах, так и для осуществления вековой мечты человечества — полетов к другим планетам.

Возможность осуществления таких замыслов неразрывно связана с решением задач по созданию новых двигателей для полетов в космическом пространстве не требующих значительных запасов топлива, например ионных, фотонных, а также использующих природные силы — силу гравитации,торсионные поля и др.

Создание новых уникальных образцов ракетно-космической техники, а также методов космических исследований, проведение космических экспериментов на автоматических и пилотируемых кораблях и станциях в околоземном космосе, а также на орбитах планет Солнечной системы — благодатная почва объединения усилий ученых и конструкторов разных стран.

В начале XXI века в космическом полете находятся десятки тысяч объектов искусственного происхождения. В их число входят космические аппараты и фрагменты (последние ступени ракет-носителей, обтекатели, переходники и отделяющиеся детали).

Поэтому наряду с остро стоящей проблемой борьбы с загрязнени-ем нашей планеты встанет вопрос борьбы с засорением околоземного космического пространства. Уже в настоящее время одной из проблем является распределение частотного ресурса геостационарной орбиты вследствие ее насыщения К А различного назначения.

Задачи по освоению космического пространства решали и решают в СССР и России ряд организаций и предприятий, возглавляемых плеядой наследников первого Совета главных конструкторов Ю.П. Семеновым, Н.А. Анфимовым, И.В. Барминым, Г.П. Бирюковым, Б.И. Губановым, Г.А. Ефремовым, А.Г. Козловым, Б.И. Каторгиным, Г.Е. Лозино-Лозинским и др.

Вместе с проведением опытно-конструкторских работ развивалось в СССР и серийное производство космической техники. Для создания комплекса «Энергия» — «Буран» в кооперацию по этой работе входило более 1000 предприятий. Директора заводов-изготовителей С.С. Бовкун, А.И. Киселев, И.И. Клебанов, Л.Д. Кучма, А.А. Макаров, В.Д. Вачнадзе, А.А. Чижов и многие другие в короткие сроки отлаживали производство и обеспечивали выпуск продукции. Особо необходимо отметить роль ряда руководителей космической отрасли. Это Д.Ф. Устинов, К.Н. Руднев, В.М. Рябиков, Л.В. Смирнов, С.А. Афанасьев, О.Д. Бакланов, В.Х. Догужиев, О.Н. Шишкин, Ю.Н. Коптев, А.Г. Карась, А.А. Максимов, В.Л. Иванов.

Успешным запуском в 1962 г. «Космоса-4» началось использование космоса в интересах обороны нашей страны. Эта задача решалась сначала НИИ-4 МО, а затем из его состава был выделен ЦНИИ-50 МО. Здесь обосновывалось создание космических систем военного и двойного назначения, в развитие которых определяющий вклад внесли известные военные ученые Т.И. Левин, Г.П. Мельников, И.В. Мещеряков, Ю.А. Мозжорин, П.Е. Эльясберг, И.И. Яцунский и др.

Общепризнано, что применение космических средств позволяет в 1,5-2 раза повысить эффективность действий вооруженных сил. Особенности ведения войн и вооруженных конфликтов кон-ца XX века показали,что роль космоса при решении задач воен-ного противостояния постоянно возрастает. Только космические средства разведки, навигации, связи обеспечивают возможность видения противника на всю глубину его обороны, глобальную связь, высокоточное оперативное определение координат любых объектов,что позволяет вести боевые действия практически «с ходу» на необорудованных в военном отношении территориях и удаленных театрах военных действий. Только использование космических средств позволит обеспечить защиту территорий от ракетно-ядерного нападения любого агрессора. Космос становится основой военного могущества каждого государства — это яркая тенденция нового тысячелетия.

В этих условиях необходимы новые подходы к разработке перспективных образцов ракетно-космической техники, коренным образом отличающихся от существующего поколения космических средств. Так, нынешнее поколение орбитальных средств — это в основном специализированное применение на базе герметичных конструкций, с привязкой к конкретным типам средств выведения. В новом тысячелетии необходимо создание многофункциональных космических аппаратов на базе негерметичных платформ модульной конструкции, разработка унифицированного ряда средств выведения с малозатратной высокоэффективной системой их эксплуатации. Только в этом случае, опираясь на созданный в ракетно-космической отрасли потенциал, Россия в XXI веке сможет значительно ускорить процесс развития своей экономики, обеспечить качественно новый уровень научных исследований, международного сотрудничества, решения социально-экономических проблем и задач укрепления обороноспособности страны, что в конечном счете укрепит ее позиции в мировом сообществе.

Решающую роль в создании российской ракетно-космической науки и техники играли и играют ведущие предприятия ракетно-космической отрасли: ГКНПЦ им. М.В. Хруничева, РКК «Энергия», ЦСКБ, КБОМ, КБТМ и др. Руководство этой работой осуществляется Росавиакосмосом.

История развития космоса
С.А. Афанасьев, А.И. Киселев, В.Н. Челомей, Л.А. Борисов

В настоящее время российская космонавтика переживает не лучшие дни. Резко снижено финансирование космических программ, ряд предприятий находятся в крайне тяжелом положении. Но российская космическая наука не стоит на месте. Даже в этих сложных условиях российские ученые проектируют космические системы XXI века.

За рубежом начало освоения космического пространства было положено запуском 1 февраля 1958 г. американского КА «Эксплорер-1». Возглавлял американскую космическую программу Вернер фон Браун, являвшийся до 1945 г. одним из ведущих специалистов в области ракетной техники в Германии, а затем работавший в США. Он создал на базе баллистической ракеты «Редстоун» ракету-носитель «Юпитер-С», с помощью которой и был запущен «Эксплорер-1».

20 февраля 1962 г. ракетой-носителем «Атлас», разработанной под руководством К. Боссарта, на орбиту был выведен космический корабль «Меркурий», пилотируемый первым астронавтом США Дж. Тленном. Однако все эти достижения не были полноценными, так как повторяли шаги, уже пройденные советской космонавтикой. Исходя из этого правительство США предприняло усилия, направленные на завоевание лидирующего положения в космической гонке. И в отдельных областях космической деятельности, на отдельных участках космического марафона им это удалось.

Так, США первыми в 1964 г. вывели КА на геостационарную орбиту. Но наибольшим успехом явилась доставка американских астронавтов к Луне на космическом корабле «Аполлон-11» и выход первых людей — Н. Армстронга и Э. Олдрина — на ее поверхность. Это достижение стало возможным благодаря разработке под руководством фон Брауна ракет-носителей типа «Сатурн», созданных в 1964-1967 гг. по программе «Аполлон».

РН «Сатурн» представляли собой семейство двух- и трехступенчатых носителей тяжелого и сверхтяжелого класса, базирующихся на использовании унифицированных блоков. Двухступенчатый вариант «Сатурн-1» позволял выводить на низкую околоземную орбиту полезную нагрузку массой 10,2 т, а трехступенчатый «Сатурн-5» — 139 т (47 т на траекторию полета к Луне).

Крупным достижением в развитии американской космической техники стало создание многоразовой космической системы «Спейс Шаттл» с орбитальной ступенью, обладающей аэродинамическим качеством, первый запуск которой состоялся в апреле 1981 г. И, несмотря на то что все возможности, обеспечиваемые многоразовостью, так и не были полностью использованы, безусловно, это был крупный (хотя и очень дорогостоящий) шаг вперед на пути освоения космоса.

Первые успехи СССР и США побудили некоторые страны к активизации своих усилий в космической деятельности. Американскими носителями были запущены первый английский КА «Ариэль-1» (1962 г.), первый канадский КА «Алуэт-1» (1962 г.), первый итальянский КА «Сан-Марко» (1964 г.). Однако запуски КА чужими носителями ставили страны — владельцы КА в зависимость от США. Поэтому начались работы по созданию собственных носителей. Наибольших успехов на этом поприще достигла Франция, уже в 1965 г. запустившая КА «А-1» собственным носителем «Диаман-А». В дальнейшем, развивая этот успех, Франция разработала семейство носителей «Ариан», являющееся одним из самых рентабельных.

Несомненным успехом мировой космонавтики было осуществление программы ЭПАС, заключительный этап которой — запуск и стыковка на орбите космических кораблей «Союз» и «Аполлон» — был осуществлен в июле 1975 г. Этот полет ознаменовал собой начало международных программ, которые успешно развивались в последнюю четверть XX века и несомненным успехом которых явились изготовление, запуск и сборка на орбите Международной космической станции. Особое значение приобрела международная кооперация в сфере космических услуг, где лидирующее место принадлежит ГКНПЦ им. М.В. Хруничева.

В этой книге авторы на основе своего многолетнего опыта работы в области проектирования и практического создания ракетно-космических систем, анализа и обобщения известных им разработок по космонавтике в России и за рубежом изложили свою точку зрения на развитие космонавтики в XXI веке. Ближайшее будущее определит, правы мы были или нет. Хотелось бы выразить благодарность за ценные советы по содержанию книги академикам РАН Н.А. Анфимову и А.А. Галееву, докторам технических наук Г.М. Тамковичу и В.В. Остроухову.

Авторы благодарят за помощь по сбору материалов и обсуждению рукописи книги доктора технических наук, профессора Б.Н. Родионова, кандидатов технических наук А.Ф. Акимова, Н.В. Васильева, И.Н. Голованева, С.Б. Кабанова, В.Т. Коновалова, М.И. Макарова, A.M. Максимова, Л.С. Медушевского, Е.Г. Трофимова, И.Л. Черкасова, кандидата военных наук С.В. Павлова, ведущих специалистов НИИ КС А.А. Качекана, Ю.Г. Пичурина, В.Л. Светличного, а также Ю.А. Пешнина и Н.Г. Макарову за техническую помощь в подготовке книги. Авторы выражают глубокую признательность за ценные советы по содержанию рукописи кандидатам технических наук Е.И. Моторному, В.Ф. Нагавкину, O.K. Роскину, С.В. Сорокину, С.К. Шаевичу, В.Ю. Юрьеву и директору программы И.А. Глазковой.

Авторы с благодарностью воспримут все замечания, предложения и критические статьи, которые, мы полагаем, последуют после издания книги и еще раз подтвердят, что проблемы космонавтики действительно актуальны и требуют пристального внимания ученых и практиков, а также всех тех, кто живет будущим.

Источник: cosmos.mirtesen.ru

Утерянный труд

Развитие космонавтики в России и за рубежом началось задолго до появления первых космических кораблей. Первые научные разработки в этом плане были лишь теоретическими и обосновывали саму возможность полетов в космос. В нашей стране одним из пионеров космонавтики на кончике пера был Константин Эдуардович Циолковский. «Один из» — потому что его опередил Николай Иванович Кибальчич, приговоренный к смертной казни за покушение на Александра II и за несколько дней до повешения разработавший проект аппарата, способного доставить человека в космос. Было это в 1881 году, однако проект Кибальчича не был опубликован до 1918.

Циолковский, чья статья с теоретическими основами полета в космос вышла в 1903 году, о работе Кибальчича не знал. В то время он преподавал в Калужском училище арифметику и геометрию. Его известная научная статья «Исследование мировых пространств реактивными приборами» затрагивала возможности использования ракет в космосе. Развитие космонавтики в России, тогда еще царской, началось именно с Циолковского. Он разработал проект строения ракеты, способной унести человека к звездам, отстаивал идею разнообразия жизни во Вселенной, говорил о необходимости конструирования искусственных спутников и орбитальных станций.

Параллельно теоретическая космонавтика развивалась за рубежом. Однако связей между учеными ни в начале века, ни позже, в 30-е годы, практически не было. Роберт Годдард, Герман Оберт и Эсно-Пельтри, американец, немец и француз соответственно, трудившиеся над аналогичными проблемами, о работах Циолковского долгое время ничего не знали. Уже тогда разобщенность народов сказывалась на темпе развития новой отрасли.

Предвоенные годы и Великая Отечественная война

Развитие космонавтики продолжалось в 20-40-х годах силами Газодинамической лаборатории и Групп изучения реактивного движения, а затем Реактивного научно-исследовательского института. В стенах научных учреждений трудились лучшие инженерные умы страны, в том числе Ф. А. Цандер, М. К. Тихонравов и С. П. Королев. В лабораториях работали над созданием первых реактивных аппаратов на жидком и твердом топливе, разрабатывалась теоретическая база космонавтики.

В довоенные годы и во время ВОВ проектировались и создавались реактивные двигатели и ракетопланы. В этот период по вполне понятным причинам много внимания уделялось разработке крылатых ракет и неуправляемых реактивных снарядов.

Королев и «Фау-2»

Первую в истории боевую ракету современного типа создали в Германии во время войны под началом Вернера фон Брауна. Тогда V-2, или «Фау-2», наделала немало бед. После поражения Германии фон Брауна переправили в Америку, где он начал трудиться над новыми проектами, в том числе и над разработкой ракет для полетов в космос.

В 1945 году после окончания войны в Германию для изучения «Фау-2» прибыла группа советских инженеров. Среди них был и Королев. Его назначили главным инженерно-техническим руководителем института «Нордхаузен», сформированного в Германии в этом же году. Помимо изучения немецких ракет, Королев с коллегами занимался разработкой новых проектов. В 50-х конструкторское бюро под его руководством создало Р-7. Эта двухступенчатая ракета смогла развить первую космическую скорость и обеспечить вывод на околоземную орбиту многотонных аппаратов.

Этапы развития космонавтики

Преимущество американцев в подготовке аппаратов для освоения космоса, связанное с работой фон Брауна, осталось в прошлом, когда 4 октября 1957 года СССР запустил первый спутник. С этого момента развитие космонавтики пошло быстрее. В 50-60-х годах проводилось несколько экспериментов с животными. В космосе побывали собаки и обезьяны. В результате ученые собрали бесценную информацию, сделавшую возможным комфортное прибывание в космосе человека. В начале 1959 года удалось достигнуть второй космической скорости.

Передовое развитие отечественной космонавтики было принято во всем мире, когда в небо отравился Юрий Гагарин. Состоялось это, без преувеличения, великое событие 12 апреля 1961 года. С этого дня началось проникновение человека в безбрежные просторы, окружающие Землю.

Развитие космонавтики далее было сопряжено с усовершенствованием технических возможностей и созданием более комфортных условий для астронавтов. Отметим основные этапы этого процесса:

  • 12 октября 1964 г. — на орбиту вывели аппарат с несколькими людьми на борту (СССР);
  • 18 марта 1965 г. — первый выход человека в открытый космос (СССР);
  • 3 февраля 1966 г. — первая посадка аппарата на Луне (СССР);
  • 24 декабря 1968 г. — первый вывод пилотируемого корабля на орбиту спутника Земли (США);
  • 20 июля 1969 г. — день первой высадки людей на Луне (США);
  • 19 апреля 1971 г. — впервые запущена орбитальная станция (СССР);
  • 17 июля 1975 г. — впервые произошла стыковка двух кораблей (советского и американского);
  • 12 апреля 1981 г. — в космос отправился первый «Спейс Шаттл» (США).

Развитие современной космонавтики

Сегодня освоение космоса продолжается. Успехи прошлого принесли свои плоды — человек уже побывал на Луне и готовится к непосредственному знакомству с Марсом. Однако программы пилотируемых полетов сейчас развиваются меньше, чем проекты автоматических межпланетных станций. Современное состояние космонавтики таково, что создаваемые аппараты способны передавать на Землю информацию о далеком Сатурне, Юпитере и Плутоне, посещать Меркурий и даже исследовать метеориты.
Параллельно развивается космический туризм. Огромное значение сегодня имеют международные контакты. Мировое сообщество постепенно приходит к мысли, что великие прорывы и открытия происходят быстрее и чаще, если объединять усилия и возможности разных стран.

Источник: FB.ru

Мощный импульс к развитию космической отрасли дала Вторая мировая война, по итогам которой в мире появились две сверхдержавы – СССР и США. Причем Америка в конце войны обладала монополией на атомное оружие, продемонстрировав его возможности, сбросив бомбы на японские города Хиросиму и Нагасаки. Советскому Союзу надо было в кратчайшие сроки ликвидировать свое отставание в военной отрасли. Началась гонка вооружений.

В течение пяти лет после войны СССР создал свою собственную атомную бомбу, одновременно работая над средствами доставки ядерных снарядов – ракетами. Дело в том, что в странах НАТО на боевом дежурстве стояли ракеты сравнительно небольшого веса, которым хватило бы считанных минут, чтобы донести смертоносный груз до нашей территории. А у Советского Союза не было военных баз близ берегов США. Нашей стране как воздух нужны были тяжелые межконтинентальные баллистические ракеты с весом боевой головной части 5,5 тонны.

Такую ракету поручили строить инженеру Сергею Королеву. Это было известно лишь ограниченному кругу специалистов, связанных с ракетной промышленностью. Только после его кончины миллионы людей узнали имя главного конструктора, который фактически возглавлял все советские космические исследования в течение десяти лет – с 1957 по 1966 год.

С ранних лет юным конструктором владела идея построить ракетоплан – космический аппарат на ракетной тяге. Мечты Королева начали быстро осуществляться благодаря знакомству с видным энтузиастом межпланетных перелетов Фридрихом Артуровичем Цандером. Вместе с ним Королев создал при Осоавиахиме Группу изучения реактивного движения (ГИДР), которая вскоре превратилась в Реактивный научно-исследовательский институт (РНИИ). Королева назначили заместителем директора по научной части.

Однако в решительную поступь советской космической науки вмешалась эпоха Большого террора. 1937 год нанес сокрушительный удар по зарождавшейся отрасли. Были арестованы почти все сотрудники РНИИ, свернуты эксперименты и исследования. 27 июня 1938 года пришли и за Королевым. От неминуемой смерти его спасла работа в так называемых шарашках, тюремных конструкторских бюро при НКВД (эти заведения детально описаны Александром Солженицыным в романе «В круге первом»).

В 1940 году Сергея Королева вернули в Москву и включили в группу Андрея Туполева, которая занималась созданием тяжелого бомбардировщика нового поколения. Через два года Королев разработал проекты самолета-перехватчика с реактивным двигателем, в 1943-м построил ракетный ускоритель для боевых истребителей. В сентябре 1945 года его вместе с другими советскими специалистами направили для изучения трофейной техники, в частности ракет ФАУ-2, в Германию, а еще через несколько месяцев в СССР была создана новая отрасль промышленности – ракетная. На ее базе и стали в дальнейшем разрабатываться космические программы. Главным конструктором ракет дальнего действия назначили Сергея Павловича Королева. Юношеская мечта стала приобретать реальные очертания.

За весьма непродолжительное время конструкторское бюро Королева разработало и осуществило запуск первой в мире межконтинентальной баллистической ракеты Р-1, спроектировало Р-2 и Р-3, а затем первые в мире стратегические межконтинентальные ракеты Р-5 и Р-7. «Семерка» — шедевр королевской мысли — обладала рекордной стартовой массой в 280 тонн и длиной 34,2 метра.

Созданная для военных нужд ракетная промышленность занималась мирной наукой лишь опосредованно. Но Сергей Королев, никогда не оставлявший мыслей о космосе, задумался о том, чтобы отправить в космос научную лабораторию. Хотя от этой идеи пришлось отказаться, ограничившись искусственным спутником земли (ИСЗ). Дело в том, что советскому руководству нужно было во что бы то ни стало обогнать Соединенные Штаты, тоже готовившие свой спутник к отправке.

6 октября 1957 года советские газеты констатировали: «В СССР запустили искусственный спутник Земли». А все газеты мира пестрели кричащими заголовками.

В США появление спутника только подлило масла в огонь холодной войны. Американцы прикладывали огромные усилия, пытаясь расшифровать спутниковые сигналы, полагая, что это обозначения для ракетных ударов или слежения. На самом деле спутник представлял собой металлический шар с радиопередатчиком внутри. Тем не менее запуск искусственного спутника Земли доказал превосходство СССР в ракетостроении.

Хрущев заявил Королеву: «Теперь к 7 ноября запустите что-нибудь новенькое». Таким образом, конструктору дали всего пять недель на то, чтобы подготовить новый старт космического аппарата. С пассажиром на борту. В ноябре 1957 года на втором спутнике в космос отправилась собака по кличке Лайка, ставшая «первым живым космонавтом» Земли.

Для СССР запуск и околоземного спутника, и спутника с живым существом на борту был огромной пропагандистской победой и одновременно звонкой пощечиной Америке.

6 декабря 1957 года в торжественной обстановке при большом стечении народа на мысе Канаверал должен был состояться запуск первого американского спутника. Миллионы американцев прильнули к экранам телевизоров, старт ракеты должны были показать в прямом эфире. Ракета смогла подняться лишь на 1,2 м, после чего накренилась и взорвалась.

Следующим этапом соревнования стала отправка на орбиту человека. Тем более что повышение надежности летательных аппаратов делало эту задачу выполнимой. До последних дней перед полетом не было известно, кто станет первым: Юрий Гагарин или Герман Титов. 9 апреля Государственная комиссия приняла наконец решение: летит Гагарин, Титов остался дублером.

В это время американские инженеры усиленно пытались догнать СССР и сделать все возможное, чтобы первым человеком, отправившимся в космос, стал американец. Полет астронавта Алана Шепарда был назначен на 6 марта 1961 года. Счет в противостоянии шел на дни. Но экспедиция Шепарда из-за облачности и шквальных ветров была отложена до 5 мая.

В 9 часов 7 минут 12 апреля 1961 года прозвучало знаменитое гагаринское «Поехали!». Первый человек отправился в космос. Гагарину потребовался 1 час 48 минут, чтобы обогнуть планету. В 10 часов 55 минут капсула его спускаемого модуля благополучно приземлилась возле деревни Смеловки Саратовской области. Новость о «108 минутах, которые потрясли мир», мгновенно облетела земной шар, а улыбка первого космонавта стала символом и синонимом чистосердечия, получив название «гагаринской».

Алан Шепард стал вторым человеком в космосе спустя всего четыре недели. Но его пятнадцатиминутный суборбитальный полет был разочарованием на фоне триумфа Юрия Гагарина.

Космическая гонка только набирала обороты. Чтобы утереть русским нос, американцы решили сделать ставку на освоение Луны. США начинают вкладывать огромные средства в лунную программу.

6 августа 1961 года Герман Титов стал первым человеком в космосе, который провел на орбите более суток, сделав 17 витков вокруг Земли.
14 июня 1963 года Валерий Быковский находится на орбите Земли в течение почти пяти суток – самый долгий одиночный полет.

В 1964 году был создан новый космический корабль «Восход», рассчитанный на многоместный экипаж.
18 марта 1965 года космонавт Алексей Леонов впервые вышел в открытый космос.
Его отчет перед госкомиссией был кратким: «В открытом космосе жить и работать можно».

14 января 1966 года во время многочасовой операции на сердце умирает Сергей Королев. Похороны с государственными почестями состоялись на Красной площади Москвы.

Но битва за космос продолжилась. Со временем космические корабли становились все совершеннее, появились новые ракеты-носители. Переход от экспериментальных полетов к постоянной длительной работе в космосе был связан с программой «Союз». Новый тип кораблей с конца 60-х успешно использовался на околоземных орбитах. На аппаратах этой серии осуществлялись стыковки в космосе, проводились многочисленные технологические эксперименты, научные исследования земного шара, ставились рекорды продолжительности полетов. Не обошлось без трагедий.

23 апреля 1967 года к старту готовился Владимир Комаров. Запуск прошел успешно, но затем начались неприятности, обнаружились множественные неполадки. При возвращении на Землю произошел отказ парашютной системы корабля. «Союз» летел на землю со скоростью 1120 километров в час. Шансов выжить не было.

27 марта 1968 года в ходе обычного учебного полета на истребителе погибает Юрий Гагарин.

Летом 1971 года произошла еще одна трагедия. После трехнедельного пребывания на орбите экипаж «Союза-11» в составе Георгия Добровольского, Владислава Волкова и Виктора Пацаева начал спуск к Земле. Однако после приземления космонавты не подавали признаков жизни. Специальная комиссия, расследовавшая гибель космонавтов, пришла к выводу, что причиной катастрофы стала разгерметизация кабины в безвоздушном пространстве. Новые полеты в космос после этого были отложены на два года – для работы над повышением надежности кораблей.

Американская лунная программа тем временем набирала обороты. Пока в СССР строили испытательные установки для имитации одной шестой от земной гравитации, ощущаемой на поверхности Луны, работали над спусковым модулем, который доставил бы одного из космонавтов на ее поверхность. В NASA собрали громадный «Сатурн-5», самую мощную из когда-либо построенных на тот момент ракет.

Русские тоже трудились над громадиной – ракетой Н-1. Имея 30 отдельных двигателей, она была в 16 раз мощнее, чем Р-1. И на нее возлагались надежды всей советской космической программы.

3 июля 1969 года Н-1 стартовала с космодрома Байконур, но после 23-секундного «полета» почти плашмя упала на стартовый стол и взорвалась, разрушив стартовое сооружение №1, уничтожив поворотную башню обслуживания, повредив подземные помещения комплекса. Обломки носителя разбросало в радиусе 1 км…

Американцы перехватили инициативу в освоении Луны. 1969 год стал годом высадки первых людей на лунную поверхность. 20 июля 1969 года «Аполлон-11» совершил посадку на ночном спутнике Земли. Знаменитая фраза Нейла Армстронга: «Это один маленький шаг для человека, но гигантский скачок для всего человечества», облетела весь мир.

Американские астронавты шесть раз побывали на Луне. В 70-е годы на лунный грунт были доставлены советские аппараты «Луноход-1» и «Луноход-2». СССР, напротив, быстро забыл о Луне и нашел новую цель, которая могла возродить их космическую программу, – колонизацию. Способ не только летать в космос, но жить и работать там. Возможность проводить на орбите долгосрочные эксперименты.

Весь остаток 1970-х годов Советский Союз продолжал отправлять экипажи и серии космических станций «Салют» для все более длительных миссий. К середине 1980-х, пока американцы были по-прежнему сосредоточены на краткосрочных полетах в их космических шаттлах, русские были готовы совершить следующий шаг – сделать первую постоянную орбитальную космическую станцию «Мир», предназначенную для обеспечения условий для работы и отдыха экипажа, для проведения научных и прикладных исследований и экспериментов. 20 февраля 1986 года орбитальный комплекс «Мир» был выведен на орбиту и функционировал до 23 марта 2001 года.

Разработка пилотируемых кораблей нового поколения продолжалась до середины 80-х годов. Итогом многолетних трудов стала доставка в космос в 1988 году ракетой «Энергия» многоразового корабля «Буран», аналога американского шаттла. Но политические реалии того времени – кризис в СССР и последовавшее сокращение военного бюджета страны – поставили крест на этой программе. После крушения Советского Союза программа была свернута, а «Буран» перемещен на площадку для аттракционов в ЦПКиО им. Горького в Москве.

Сейчас наступила эра Международной космической станции (МКС). МКС – совместный международный проект, в котором, кроме России 13 стран: Бельгия, Бразилия, Германия, Дания, Испания, Италия, Канада, Нидерланды, Норвегия, США, Франция, Швейцария, Швеция, Япония.

Наша страна была единственной, имеющей опыт обслуживания орбитальной космической станции. Только в Советском Союзе знали, что происходит с человеком, когда он долго находится в космосе. Поэтому сегодня Россия активно участвует в программе МКС, передавая свои знания. Международная космическая станция – это величайшее свидетельство достижений могущественной программы СССР в освоении космоса. Само ее существование зависело от технологий и профессионального опыта, достигнутых нами за 50 лет космических исследований. Важнейшие системы жизнеобеспечения станции основаны на тех, которые разрабатывались на «Салютах» и «Мирах». Космические скафандры – российского производства. До 2011 года единственным способом добраться до станции была капсула «Союз», установленная на вершине ракеты Р-7 — улучшенной версии той, что спроектировал Сергей Королев более полувека назад.

Источник: www.culture.ru


You May Also Like

About the Author: admind

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.