Когда впервые началось исследование 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.


Краткая история развития космонавтики
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. Королева 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.

Краткая история развития космонавтики
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…)».


Краткая история развития космонавтики
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.

Краткая история развития космонавтики
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. Это 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.

Краткая история развития космонавтики
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.

Краткая история развития космонавтики
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.

Краткая история развития космонавтики
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

Хронология событий

Для начала дадим краткое описание хронологии событий, так или иначе связанных с началом космической эры.

  • До 1600 года – период легенд, мифов и мечтателей.
  • 1684-1986 гг. – написана книга Исаака Ньютона о математических началах философии.
  • В 1810-1813 гг. математик из Британии Уильям Мур написал «Трактат о движении ракет».
  • Вторая мировая война дала миру прототип ракетоносителей – ФАУ-2, а США и СССР вступили в гонку вооружений, приоритетное направление которой – освоение космоса.
  • 1961-1970 – золотые годы в освоении космического пространства. Это пилотируемые космические аппараты, первый человек в космосе, развитие космических программ, высадка человека на Луну.
  • 1971-1980 – первая космическая станция и космические зонды.
  • 1981-1990 – десятилетие удивительных открытий в солнечной системе и триумфы и трагедии программы Space Shuttle.
  • 1991-2000 – начало коммерциализации в освоении космоса.
  • 2001-2010 – глубокие космические программы и развитие коммерческих космических компаний.
  • 2011 – по настоящее время – предложения путешествий по околоземной орбите, мечты о жизни на Марсе и межгалактических путешествиях.

Фантазеры из далекого прошлого

Сколько существует человечество, столько его манили звезды. Поищем истоки зарождения космонавтики и начала космической эры в древних фолиантах и приведем лишь несколько примеров удивительных фактов и прозорливых предсказаний. В древнеиндийском эпосе «Бхагавадгите» (около XV веков до н. э.) целая глава посвящена наставлениям для полетов на Луну. На глиняных дощечках библиотеки ассирийского правителя Ассурбанипала (3200 лет до н. э.) повествуется о царе Этане, взлетевшему на высоту, с которой Земля выглядела как «хлеб в корзине». Жители Атлантиды покинули Землю, улетев на другие планеты. А Библия рассказывает о полете на огненной колеснице пророка Илии. А вот в 1500 году уже нашей эры изобретатель Ван Гу из Древнего Китая мог бы стать первым космонавтом, если бы не погиб. Он сделал летательный аппарат из воздушных змеев. Который должен был взлететь при поджоге 4 пороховых ракет. С XVII века Европа бредит полетами на Луну: сначала Иоганн Кеплер и Сирано де Бержерак, а позже Жюль Верн с его идеей пушечного полета.

Кибальчич, Гансвинд и Циолковский

В 1881 году, в одиночке петропавловской крепости, ожидая казни за покушение на царя Александра II Н. И. Кибальчич (1853-1881) рисует реактивную космическую платформу. Идея его проекта – создание реактивной тяги сгорающими веществами. Его проект обнаружится в архивах царской охранки лишь в 1917 году. В то же время свой космический аппарат, где тяга обеспечивается вылетающими пулями, создает немецкий ученый Г. Гансвид. А в 1883 году российский физик К. Э. Циолковский (1857-1935) описал корабль с реактивным двигателем, который воплотился в 1903 году в схему жидкостной ракеты. Именно Циолковского принято считать отцом русской космонавтики, труды которого уже в 20-х годах прошлого столетия получили широкое признание мировой общественности.

Просто спутник

Искусственный спутник, положивший начало космической эре, запустил Советский Союз с космодрома Байконур 4 октября 1957 года. Алюминиевая сфера массой 83.5 килограмма и диаметром 58 сантиметров, с четырьмя штыковыми антеннами и аппаратурой внутри взлетел на высоту перигея в 228 километров и апогея – 947 километров. Назвали его просто «Спутник-1». Столь простое устройство было данью в «холодной войне» с США, которые разрабатывали аналогичные программы. Америка с их спутником «Эксплорер-1» (стартовал 01.02.1958 года) отстала от нас почти на полгода. Советы, запустившие искусственный спутник первыми, одержали победу в этой гонке. Победу, которую уже не уступили, ведь пришло время первых космонавтов.

Собаки, кошки и обезьяны

Начало космической эры в СССР началось с первых орбитальных полетов безродных хвостатых космонавтов. Советы выбрали в качестве астронавтов собак. Америка – обезьян, а Франция – кошек. Сразу за «Спутником-1» в космос полетел «Спутник-2» с самой несчастной собакой на борту – беспородной Лайкой. Это было 3 ноября 1957 года, и возвращение любимицы Сергея Королева Лайки не предусматривалось. Всем известные Белка и Стрелка с их триумфальным полетом и возвращением на Землю 19 августа 1960 года были совсем не первыми и далеко не последними. Франция запустила в космос кошку Фелисетту (18 октября 1963 год), а США после макаки-резус (сентябрь 1961) отправили осваивать космос шимпанзе Хэма (31 января 1961 год), ставшего национальным героем.

Покорение космоса человеком

И тут Советский Союз был первым. 12 апреля 1961 года вблизи поселка Тюратам (космодром Байконур) в небо взлетел ракетоноситель Р-7 с космическим аппаратом «Восток-1». В нем в первый космический полет отправился майор военно-воздушных сил Юрий Алексеевич Гагарин. На высоте перигея в 181 км и апогея 327 км он облетел вокруг Земли и на 108 минуте полета приземлился в округе деревни Смеловка (Саратовская обл.). Мир был взорван этим событием – аграрная и лапотная Россия обогнала высокотехнологичные Штаты, а гагаринское «Поехали!» стало гимном для фанатов космоса. Это было событие общепланетарного масштаба и невероятного значения для всего человечества. Тут Америка отстала от Союза на месяц – 5 мая 1961 года ракетоноситель «Редстоун» с космическим кораблем «Меркурий-3» с мыса Канаверал на орбиту вывел американского космонавта капитана 3 ранга ВВС Алана Шепарда.

И в открытом космосе впереди Советы оказались первыми

Во время космического полета 18 марта 1965 года второй пилот подполковник Алексей Леонов (первым пилотом был полковник Павел Беляев) вышел в открытый космос и пробыл там 20 минут, удалившись от корабля на расстояние до пяти метров. Он подтвердил, что человек может находиться и работать в космическом пространстве. В июне американский космонавт Эдвард Уайт пробыл в открытом космосе всего на минуту больше и доказал возможность совершения маневров в открытом космосе при помощи ручного пистолета, работающего на сжатом газе по принципу реактивного. Начало космической эры человека в открытом космосе свершилось.

Первые человеческие жертвы

Космос подарил нам немало открытий и героев. Однако начало космической эры было ознаменовано и жертвами. Первыми погибли американцы Вирджил Гриссом, Эдвард Уайт и Роджер Чаффи 27 января 1967 года. Космический корабль «Аполлон-1» сгорел за 15 секунд из-за возгорания внутри. Первым погибшим советским космонавтом был Владимир Комаров. 23 октября 1967 года он на космическом корабле «Союз-1» после орбитального полета успешно сошел с орбиты. Но основной парашют спускаемой капсулы не раскрылся, и она на скорости 200 км/ч врезалась в землю и полностью сгорела.

Лунная программа «Аполлон»

20 июля 1969 года американские астронавты Нил Армстронг и Эдвин Олдрин ощутили под ногами поверхность Луны. Так закончился полет космического корабля «Аполлон-11» с лунным модулем «Орел» на борту. Америка таки перехватило лидерство в освоении космоса у Советского Союза. И хотя позже было множество публикаций о фальсификации факта высадки американцев на Луну, сегодня все знают Нила Армстронга как первого человека, ступившего на ее поверхность.

Орбитальные станции «Салют»

Советы оказались первыми и в запуске орбитальных станций – космических аппаратов для длительного пребывания космонавтов. «Салют» — это серия пилотируемых станций, первая из которых выведена на орбиту 19 апреля 1971 года. Всего в этом проекте на орбиту выведено 14 космических объектов по военной программе «Алмаз» и гражданской – «Долговременная орбитальная станция». В том числе станция «Мир» («Салют-8»), которая находилась на орбите с 1986 по 2001 год (затоплена на кладбище космических кораблей в Тихом океане 23.03.2001).

Первая международная космическая станция

МКС имеет сложную историю создания. Начинавшаяся как американский проект Freedom (1984), в 1992 году ставшая совместным проектом «Мир-Шаттл» и сегодня представляющая собой международный проект с 14 странами-участницами. Первый модуль МКС на орбиту вывел ракетоноситель «Протон-К» 20 ноября 1998 года. В последующем страны-участницы вывели другие соединительные блоки, и сегодня станция весит около 400 тонн. Эксплуатировать станцию планировалось до 2014 года, но проект продлен. А управляют ей совместно четыре агентства – Центр управления космическими полетами (Королев, Россия), Центр управления полетами им. Л.Джонсона (Хьюстон, США), Центр управления Европейского космического агентства (Оберпфаффенхофен, Германия) и Агентство аэрокосмических исследований (Цукуба, Япония). На станции находится экипаж из 6 космонавтов. Программа станции предусматривает постоянное присутствие людей. По данному показателю она уже побила рекорд станции «Мир» (3664 дня непрерывного пребывания). Питание абсолютно автономное – солнечные батареи весят почти 276 килограммов, мощность до 90 киловатт. На станции находятся лаборатории, теплицы и жилые помещения (пять спален), гимнастический зал и ванные комнаты.

Несколько фактов о МКС

Международная космическая станция на сегодня является самым дорогим проектом в мире. На нее уже потрачено более 157 миллиардов долларов. Скорость движения станции по орбите составляет 27,7 тысячи км/час, при весе более 41 тонн. Рассвет и закат на станции космонавты наблюдают каждые 45 минут. На борт станции в 2008 году доставили «Диск бессмертия» — устройство, содержащее оцифрованные ДНК выдающихся представителей человечества. Цель данной коллекции – сохранить человеческую ДНК на случай глобальной катастрофы. В лабораториях космической станции рождаются перепела и цветут цветы. А на ее обшивке были обнаружены жизнеспособные споры бактерий, что заставляет задуматься о возможной экспансии космоса.

Коммерциализация космоса

Без космоса человечество уже себя не представляет. Кроме всех плюсов практического освоения космического пространства, развивается и коммерческая составляющая. С 2005 года ведется строительство частных космодромов в США (Мохава), ОАЭ (Рас Альм Хаймах) и в Сингапуре. Корпорация Virgin Galactic (США) планирует космические круизы для семи тысяч туристов по доступной цене в 200 тысяч долларов. А известный космический коммерсант Роберт Бигелоу, владелец сети отелей Budget Suites of America, заявил о проекте первого орбитального отеля Skywalker. За 35 миллиардов долларов компания Space Adventures (партнер корпорации «Роскосмос») уже завтра отправит вас в космическое путешествие на срок до 10 суток. Доплатив еще 3 миллиарда, вы сможете выйти в открытый космос. Компания уже организовала туры для семи туристов, один из них – руководитель цирка du Soleil Ги Лалиберте. Эта же компания к 2018 году готовит новый туристический продукт – путешествие на Луну.

Мечты и фантазии стали былью. Один раз преодолев тяготение, человечество уже не в состоянии остановиться в своем стремлении к звездам, галактикам и вселенным. Хочется верить, что мы не заиграемся, и нас по-прежнему будут удивлять и радовать мириады звезд в ночном небе. Все таких же загадочных, манящих и фантастичных, как и в первые дни творения.

Источник: www.syl.ru

Освоение космоса – это процесс изучения и исследования космического пространства, с помощью специальных пилотируемых аппаратов, а также автоматических аппаратов.

I-этап – первый запуск космического аппарата

Датой, когда началось освоение космоса считается 4 октября 1957 года – это день, когда Советский Союз в рамках своей космической программы первым запустил в космос космический аппарат – Спутник-1. В этот день, ежегодно в СССР, а затем и в России отмечается День космонавтики.
США и СССР соревновались между собой в освоении космоса и первый бой остался за Союзом.

II-этап – первый человек в космосе

Еще более важным днем в рамках освоения космоса в Советском Союзе считается первый запуск космического корабля с человеком на борту, коим стал Юрий Гагарин.

Гагарин стал первым человеком, который отправился в космос и вернулся живым и невредимым на Землю.

III-этап – первая высадка на Луну

Хотя Советский Союз первым вышел в космос и даже первым запустил на орбиту Земли человека, но США стали первыми, чьи астронавты смогли совершить удачную посадку на ближайшем космическом теле от Земли – на спутнике Луна.

Это судьбоносное событие произошло 21 июля 1969 в рамках космической программы NASA – «Аполлон-11». Первым человеком, кто вступил на поверхность земли стал американец Нил Армстронг. Тогда была в новостях была сказана знаменитая фраза: «Это маленький шаг для человека, но огромный скачек для всего человечества». Армстронгу не только удалось побывать на поверхности Луны, но и привезти пробы грунта на Землю.

IV-этап – человечество выходит за пределы Солнечной системы

В 1972 году был запущен космический аппарат под названием «Пионер-10», который пройдя рядом с Сатурном, отправился за пределы Солнечной системы. И хотя «Пионер-10» не сообщил ничего нового о мире за пределами нашей системы, он стал доказательством, что выйти в другие системы человечество способно.

V-этап – запуск многоразового корабля «Колумбия»

В 1981 году NASA запускают многоразовый космический корабль под названием «Колумбия», которая находиться в строю на протяжении более чем двадцати лет и совершает практически тридцать путешествий в открытый космос, предоставляя невероятно полезную информацию о нем человеку. Шаттл «Колумбия» уходит на покой в 2003 году и уступает место более новым космическим кораблям.

Источник: www.istmira.com


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.