С окончанием Второй мировой войны союзники и советский блок оказались в состоянии анатонизма. Когда они поливали остатки нацистской военной машины, они обнаружили невероятные достижения в ракетостроении и аэрокосмической технике и начали карабкаться, чтобы добыть все, что могли.
В течение многих последующих десятилетий это состояние сохранялось, поскольку обе стороны изо всех сил пытались опередить других в области освоения космоса. Это было то, что в народе известно как «космическая эра», эра, которая родилась из появления ядерной энергетики, достижений в ракетостроении и стремления быть первыми, кто отправит людей в космос и на Луну.
Эта эпоха будет определяться быстрым прогрессом в области технологий и рядом исторических достижений, которые должны быть завершены, прежде чем наступит эра сотрудничества.
Истоки
Считается, что космическая эра официально началась 4 октября 1957 года, с запуском Спутник 1 Советским Союзом - первый искусственный спутник, выведенный на орбиту. Новости о запуске вызвали большой страх в Соединенных Штатах, так как многие опасались, что спутник может представлять угрозу для национальной безопасности, не говоря уже о технологическом лидерстве Америки.
В результате Конгресс призвал тогдашнего президента Дуайта Эйзенхауэра принять немедленные меры, в результате чего 29 июля 1958 года был подписан Национальный закон об аэронавтике и космонавтике, официально учредив НАСА. Сразу же НАСА посвятило себя исследованию гиперзвукового полета и принятию необходимых мер по созданию пилотируемого космического корабля.
Восток и Меркурий
После спутника Советский Союз и Соединенные Штаты начали работу по созданию необходимого космического корабля для отправки людей на орбиту. Это началось в январе 1959 года в России и США с программ "Восток" и "Меркурий".
В случае с Востоком это заключалось в разработке космической капсулы, которую можно было бы запустить на борту ракеты-носителя. Наряду с многочисленными беспилотными испытаниями и несколькими использованием собак, к 1960 году шесть советских пилотов были выбраны первыми людьми, отправившимися в космос. Известный как Авангард Шесть, В эту группу вошли Юрий Гагарин, Валерий Быковский, Григорий Нелюбов, Андриан Николаев, Павел Попович и Герман Титов.
12 апреля 1961 года Гагарин был спущен на борт Восток 1 космический корабль с космодрома Байконур, и, таким образом, стал первым человеком, который отправится в космос (опередив американца Алана Шепарда всего на несколько недель). 16 июня 1963 года Валентина Терешкова была отправлена на орбиту на борту Восток 6 ремесло (что было последней миссией Восток), и, таким образом, стала первой женщиной, которая отправится в космос.
Тем временем НАСА приступило к работе над проектом «Меркурий», программой, переданной ВВС США, которая действовала с 1959 по 1963 год. Разработанная для отправки человека в космос с использованием существующих ракет, программа быстро приняла концепцию запуска баллистических капсул на орбиту. Первые семь астронавтов, по прозвищу «Семерка Меркурий», были отобраны из программ летчиков-испытателей ВМС, ВВС и морской пехоты.
5 мая 1961 года астронавт Алан Шепард стал первым американцем в космосе на борту Свобода 7 миссия. Затем, 20 февраля 1962 года, астронавт Джон Гленн стал первым американцем, выведенным на орбиту ракетой-носителем «Атлас» в составе Дружба 7, Гленн совершил три орбиты планеты Земля, и были совершены еще три орбитальных полета, кульминацией которых стал 22-орбитальный полет Л. Гордона Купера на борту Вера 7, который пролетел 15 и 16 мая 1963 года.
Отправив искусственный спутник и первых мужчин и женщин в космос, Советы сохранили свое преимущество в первые годы космической эры (конец 50-х и начало 60-х годов). После того, как программы «Восток» и «Меркурий» были завершены, акцент как наций, так и космических программ сместился в сторону разработки космических аппаратов для двух и трех человек, а также развития длительных космических полетов и деятельности вне транспортных средств (EVA).
Восход и Близнецы
После испытания их капсул первого поколения «Восток» и «Меркурий» и демонстрации технической осуществимости пилотируемого космического полета и НАСА, и советская космическая программа приступили к созданию своего космического корабля второго поколения. Для НАСА это включало разработку Близнецы капсула, космический корабль для двух человек, совершенно новый дизайн над капсулой Меркурия.
В то время как новый дизайн сохранил конические стенки из никелевого сплава и абляционный теплозащитный экран из ртути из стекловолокна, в нем также использовались новые функции - такие как двигатели управления перемещением для изменения орбиты, водородные / кислородные топливные элементы для выработки электроэнергии, радиолокационная система для разрешить рандеву с другими аппаратами и авионику, которая могла бы выдержать разгерметизацию (таким образом облегчая выход в открытый космос).
Проект Близнецы запускался с 1961 по 1966 год. Первый полет (Близнецы 3) поднялся 23 марта 1965 года с астронавтами Гасом Гриссомом и Джоном Янгом на борту. Девять миссий последовали в 1965 и 1966 годах, при этом космические полеты продолжались почти четырнадцать дней одновременно.
Во время этих миссий экипажи проводили операции стыковки и сближения, выхода в открытый космос и собирали медицинские данные о влиянии невесомости на людей. Эти операции и новые функции на борту космического корабля Gemini были предназначены для разработки поддержки проекта Apollo (который также начался в 1961 году).
По сравнению с советским ВОСХОД капсулы были просто модифицированы Восток ремесло, без каких-либо условий для контроля перевода, рандеву или стыковки. Однако, как и капсула Близнецов, новый ВОСХОД дизайн допускал экипаж из двух-трех человек и позволял выходить в открытый космос. В конце концов, программа «Восход» была заброшена только после двух пилотируемых полетов - в 1964 и 1965 годах - и была заменена более продвинутой Союз Космический аппарат.
Союз и Аполлон
В начале 60-х годов российские и американские космические программы начали размышлять об отправке астронавтов на Луну. Для НАСА это началось в 1961 году с запуска программы «Аполлон» и завершилось в 1972 году множеством пилотируемых миссий, достигающих Луны.
Программа опиралась на использование ракет «Сатурн» в качестве ракет-носителей и космического корабля, состоящего из командно-служебного модуля (CSM) и лунного посадочного модуля (LM). Проект начался с ужасной трагедии, когда 27 января 1967 года Аполлон 1 Корабль испытал электрический пожар во время пробного запуска, разрушив капсулу и убив экипаж из трех человек (Вирджил И. «Гас», Гриссом, Эдвард Х. Уайт II, Роджер Б. Чаффи).
Вторая пилотируемая миссия, Аполлон 8В декабре 1968 года впервые космонавты совершили полет вокруг Луны. На следующих двух миссиях практиковались стыковочные маневры, необходимые для посадки на Луну. И наконец, долгожданная посадка на Луну была сделана с Аполлон 11 миссия 20 июля 1969 года, когда космонавты Нил Армстронг и Базз Олдрин стали первыми людьми, которые вышли на Луну.
Пять последующих миссий Аполлона также высадили астронавтов на Луну, последняя в декабре 1972 года. В течение этих шести космических полетов Аполлона на Луну ходили в общей сложности двенадцать человек. Это считалось высотой космической эры, и наконец было достигнуто историческое достижение размещения астронавтов на другом небесном теле.
Между тем, программа "Союз" предусматривала разработку трехступенчатой ракеты-носителя и космического корабля, состоящего из трех модулей (орбитальный, спускаемый, а также аппаратура и двигательная установка). Со временем было создано много итераций корабля "Союз", включая капсулу "Союз 7К-Л1" ("Зонд"). В сочетании с ракетой N1 этот корабль был основой советской пилотируемой лунной программы.
К сожалению, бюджетные ограничения, технические сбои и смещение приоритетов не привели ни к каким пилотируемым лунным миссиям. По мере того, как американская космическая программа успешно достигала Луны, Россия вместо этого начала концентрироваться на накоплении опыта в длительных космических полетах и развертывании космической станции.
В результате в конце 1960-х и начале 1970-х годов в рамках программы "Союз" на орбиту Земли было совершено несколько пилотируемых полетов. Они включали в себя стыковочные маневры, сделанные с помощью другого корабля на орбите, и орбитальное свидание с Салют 1 станция, которая также была развернута.
Эра космических станций
После того, как НАСА добралось до Луны, темпы соревнований в «космической гонке» начали снижаться. С этого момента и Россия, и США начали смещать свои акценты на решение сокращающихся бюджетов и других долгосрочных целей.
Для россиян это привело к дальнейшему развитию технологий космических станций в рамках программы "Салют". Между 1972 и 1991 годами они попытались вывести на орбиту семь отдельных станций. Тем не менее, технические сбои и сбой в ускорителях второй ступени одной ракеты привели к тому, что первые три попытки выйти на орбиту станции после «Салюта-1» потерпели неудачу или привели к ухудшению орбит станции после короткого периода времени.
Однако к 1974 году россиянам удалось успешно развернуть Салют 4затем следуют еще три станции, которые будут оставаться на орбите в течение периода от одного до девяти лет. В то время как все салюты были представлены общественности как невоенные научные лаборатории, некоторые из них фактически были прикрытием для военных Almaz разведывательные станции.
Тем временем НАСА продолжало развивать технологии космических станций. Это завершилось в мае 1973 года с запуском Skylabкоторая останется первой и единственной в Америке независимой космической станцией. Во время развертывания Skylab получил серьезный ущерб, потеряв свою тепловую защиту и одну из своих солнечных батарей.
Это вызвало необходимость первой встречи экипажа со станцией для проведения ремонта. Следовали еще две команды, и за всю историю службы станция была занята в общей сложности 171 день. Это закончилось в 1979 году падением станции над Индийским океаном и частями южной Австралии.
К 1986 году Советы вновь стали лидерами в создании космических станций с развертыванием Мир, Утвержденная в феврале 1976 года правительственным постановлением, станция изначально предназначалась для усовершенствованной модели космических станций "Салют". Со временем она превратилась в станцию, состоящую из нескольких модулей и нескольких портов для экипажа космического корабля "Союз" и Прогресс грузовые корабли.
Основной модуль был запущен на орбиту 19 февраля 1986 года; а в период с 1987 по 1996 год все остальные модули будут развернуты и присоединены. За 15 лет службы Мир посетили 28 экипажей с длительным сроком службы. В рамках ряда совместных программ с другими странами станцию также посетят экипажи из других стран Восточного блока, Европейского космического агентства (ЕКА) и НАСА.
После серии технических и структурных проблем, возникших на станции, российское правительство объявило в 2000 году, что она выведет из эксплуатации космическую станцию. Это началось 24 января 2001 года, когда русский Прогресс Грузовой корабль состыковался со станцией и вытолкнул ее с орбиты. Станция тогда вошла в атмосферу и врезалась в южную часть Тихого океана.
Программа космического шаттла и МКС
К началу 70-х годов меняющаяся бюджетная среда вынудила НАСА начать исследования космических кораблей многоразового использования, в результате чего была разработана программа "Спейс шаттл" (1983-1998 годы). В отличие от предыдущих программ, космический челнок представлял собой систему многократного использования, состоящую из орбитального космического самолета с внешним топливным баком и двух ракет-носителей на твердом топливе.
Внешний резервуар, который был больше, чем сам космический корабль, был единственным основным компонентом, который не использовался повторно. Всего было построено шесть орбитальных аппаратов, названных Space Shuttle Атлантида, Колумбия, Челленджер, Дискавери, Стремление а также Enterprise. В течение 15 лет и 135 миссий космические челноки выполняли много важных задач, включая развертывание Spacelab, космического телескопа Хаббла и помощь в завершении строительства «Мира».
Программа «Шаттл» также пережила две катастрофы в течение 15 лет службы. Первый был претендент катастрофа 1986 года, а вторая - Колумбия катастрофа - произошла в 2003 году. Погибли 14 космонавтов, а также два шаттла. К 2011 году программа была прекращена, последняя миссия завершилась 21 июля 2011 года посадкой космического челнока. Атлантида в космическом центре Кеннеди.
К 1993 году НАСА начало сотрудничать с россиянами, ЕКА и Японским агентством по аэрокосмическим исследованиям (JAXA) для создания Международной космической станции (МКС). Объединение НАСА Космическая Станция Свободы проект с советским / русским Мир-2 вокзал, европейский Колумбус Станция и японский лабораторный модуль Кибо, проект также построен на российско-американских миссиях "Шаттл-Мир" (1995-1998).
С выходом на пенсию по программе «Спейс шаттл» в 2011 году члены экипажа были доставлены исключительно космическим кораблем «Союз» в последние годы. Пока не будет готов еще один пилотируемый космический корабль США, который НАСА занимается разработкой, члены экипажа будут совершать полеты на МКС и с нее исключительно на борту корабля "Союз".
МКС постоянно занята в течение последних 15 лет, превысив предыдущий рекорд Мира; и был посещен космонавтами и космонавтами из 15 разных народов. Ожидается, что программа МКС будет продолжаться как минимум до 2020 года, но может быть продлена до 2028 года или, возможно, дольше, в зависимости от условий бюджета.
Исследование космоса сегодня
В последние годы космическая эра снова набирает обороты, интерес к освоению космоса и росту миссий растет. Это в немалой степени благодаря марсоходам Spirit и Opportunity - а также более поздней миссии Curiosity - исследованию поверхности Марса и поиску подсказок о прошлом планеты. К ним относятся наличие теплой, проточной воды и органических молекул.
Кроме того, интерес к исследованию дальнего космоса был вызван недавним взрывом открытий внесолнечных планет, в основном космическим зондом Кеплера. Космическое исследование также выиграло от появления и использования социальных сетей, которые позволили астронавтам и космическим агентствам привлекать общественность и держать их в курсе хода выполнения миссий.
Подходящим примером этого является сотрудничество Криса Хэдфилда с Эдом Робертсоном Баренак дамы и Уэксфорд Гликспоет «Кто-то поет?«(И.С.С.) через скайп. Трансляция этого события была одним из основных средств массовой информации и привлекла внимание к работе, проводимой на борту МКС, а также к его передаче «Дэвида Боуи»Космическая Странность«, Который он спел незадолго до отъезда со станции в мае 2013 года.
В ближайшие годы НАСА надеется выполнить еще более амбициозные задачи, которые включают в себя приближение астероида к Земле, чтобы мы могли более внимательно изучить его, и отправку на Марс новых роверов, десантников и даже астронавтов.
Большие усилия также направлены на создание новых ракет-носителей и многоразовых ракет. В США это делают преимущественно такие подрядчики, как Boeing и SpaceX, последний из которых занимается разработкой своей многоразовой тяжелой ракеты Falcon 9. В России эти усилия направлены на развитие Ангара, нового семейства ракет многоразового использования.
Федеральная космическая программа России (Роскосмос) также занимается планированием долгосрочных миссий. К ним относится программа исследования Луны-Лоб-Лоб, которая предусматривает создание в конечном итоге лунной базы. Ожидается, что первая предложенная миссия для этой программы, Luna-25, начнется где-то в 2018 году. К 2024 году они также надеются отправить космический зонд (Venera-D) на Венеру для проведения съемок, аналогичных тем, что делала советская космическая программа в 1980-е годы.
Помимо традиционных сверхдержав, другие федеральные космические агентства также занимают большую долю в освоении космоса. К ним относятся Европейское космическое агентство (ESA), Японское агентство аэрокосмических исследований (JAXA), Индийская организация космических исследований (ISRO) и Китайская национальная космическая администрация (CNSA).
Миссиями, отмеченными для этих агентств, являются космический корабль «Розетта», космический зонд «Гайя», орбитальная миссия на Марсе (MOM), лунные миссии в Чанъэ и программа космической станции «Тиангонг».
Наследие
То, что началось в послевоенные годы как борьба между двумя сверхдержавами за то, чтобы «получить свое первое», с тех пор превратилось в совместное предприятие, призванное содействовать пониманию человечеством и присутствию в космосе. Сегодня многочисленные федеральные космические агентства тесно сотрудничают друг с другом и частным сектором в достижении этих целей.
Тем не менее, все это было бы невозможно, если бы не период, начавшийся с запуска спутника в 1957 году и достигший максимума при посадке на Луну в 1969 году. Конкуренция, высокий уровень инвестиций и страхи, которые характеризовали этот период, в конечном итоге привели к научному прорывы и развитие технологий, которые окажут радикальное влияние на многие сферы жизни, мировую экономику и обеспечат будущее человечества в космосе.
Сегодня более тысячи искусственных спутников вращаются вокруг Земли, передавая данные связи вокруг планеты и облегчая получение данных дистанционного зондирования, которые помогают нам отслеживать погоду, растительность и движения людей по всему земному шару. Кроме того, изобретение микрочипов и современных компьютеров, которые, в свою очередь, стимулируют большую часть повседневной деятельности, во многом обязаны своим существованием исследованиям, изначально обусловленным стремлением исследовать космос.
И кто в ближайшие годы знает, что принесут успехи в освоении космоса? Возможно, климатологические исследования на планетах, таких как Марс и Венера, помогут нам разработать геоинженерные методы для борьбы с изменением климата здесь, на Земле. Создание орбитальных объектов и аэрокосмических самолетов может также привести к созданию полноценной индустрии космического туризма. А поиски на Луне, Марсе и астероидах могут значительно расширить нашу экономику и многому научат нас по истории Солнечной системы.
Но, прежде всего, продолжающееся исследование космоса, отличительная черта «космической эры», вероятно, превратит человечество из земной расы в межпланетную (или даже межзвездную)!
Журнал Space также публикует статьи по исследованию космоса и археологии космического века. И обязательно ознакомьтесь с нашей статьей об истории НАСА, а также о самых знаменитых астронавтах.
Если вы ищете больше ресурсов, попробуйте временную шкалу Космического века и Спутник.
В Astronomy Cast есть эпизод о американском космическом шаттле, астронавтах Mercury 7 и космической станции "Мир"!
