Освоение космоса - это все, что включает наше знакомство с космосом и всем, что находится за пределами нижних слоев атмосферы Земли. Путешествия роботов на Марс и другие планеты, отправка зондов за пределы Солнечной системы, изучение быстрых, дешевых и безопасных способов выхода людей в космос и колонизации других планет - все это освоение космоса. Силами смелых людей, гениальных инженеров и ученых, а также космических агентств всего мира и частных передовых корпораций, человечество очень скоро начнет осваивать космос семимильными шагами. Наш единственный шанс выжить как вид - колонизация, и чем раньше мы это поймем (и будем надеяться, что не поздно), тем лучше будет.

Вирус герпес снова активировался у более половины экипажа на борту космических шаттлов и Международной космической станции, показывает исследование , опубликованное в Frontiers in Microbiology. В то время как симптомы проявились лишь у небольшой части, скорость реактивации вируса увеличивается вместе с продолжительностью космического полета и может представлять значительный риск для здоровья при полетах на Марс и за его пределы. Системы быстрого обнаружения вирусов NASA и проводимые исследования начинают защищать астронавтов - и пациентов с ослабленным иммунитетом на Земле.

Классный час "День космонавтики"

Цели:

1. Познакомить учащихся с историей освоения космоса и с первыми космонавтами, расширить кругозор путём популяризации знаний о достижениях в области космонавтики.

2. Развивать познавательную и творческую активность, Прививать интерес к изучению космоса и истории космонавтики.

3. Воспитывать чувство патриотизма и гражданственности.

Оборудование: компьютер, мультимедийный проектор, экран, презентация «День космонавтики».

(Слайд 1) - заставка

(Слайд 2) видео - вступление 2 мин

(Слайд 3) Учитель.

12 апреля наша страна отмечает день космонавтики. Это всенародный праздник. Пройдут годы, десятилетия, века, люди забудут даты войн и революций, но этот день будут помнить всегда, и, я думаю, что именно этот день 12 апреля в недалеком будущем станет красной праздничной датой на все грядущие века. Ведь именно с этого дня – 12 апреля 1961 года - человек начал освоение космоса. Для нас кажется привычным, что стартуют с Земли космические корабли. В высоких небесных далях происходят стыковки космических аппаратов. Месяцами в космических станциях живут и трудятся космонавты, уходят к другим планетам автоматические станции. Вы можете сказать «что тут особенного»? Но ведь совсем недавно о космических полетах говорили как о фантастике. Сегодня мы, конечно, очень коротко, поговорим о том, как люди стали осваивать космическое пространство и почему именно 12 апреля мы отмечаем День космонавтики.

(Слайд 4) Ученик. С давних времен загадочный мир планет и звезд притягивал к себе внимание людей, манил их своей таинственностью и красотой.

Согласно древней мудрости:

Две вещи поражают нас больше всего - звезды над головой и совесть внутри нас …

(Слайд 5) Ученик

Раньше, давным-давно, когда люди только начинали узнавать Землю, они представляли ее перевернутой чашей, которая покоится на трех гигантских слонах, важно стоящих на панцире огромной черепахи. Эта чудо-черепаха плавает в море-океане, а весь мир накрыт хрустальным куполом неба со множеством сверкающих звезд.

Ученик.

С тех пор прошло несколько тысяч лет. На нашей Земле выросло много поколений добрых и умных людей. Они построили корабли и, совершив кругосветные путешествия, узнали, что Земля – шар. А астрономы доказали, что Земля летит в космосе, вращаясь вокруг Солнца.

(Слайд 7) Ученик. Ракетная техника - далеко не новое понятие. К созданию мощных современных ракет-носителей человек шёл через тысячелетия мечтаний, фантазий, ошибок, поисков в различных областях науки и техники, накопления опыта и знаний. Особое место среди русских проектов применения реактивного принципа полёта занимает проект Н. И. Кибальчича, известного русского революционера, оставившего несмотря на короткую жизнь(1853-1881), глубокий след в истории науки и техники. Имея обширные и глубокие знания по математике, физике и особенно химии, Кибальчич изготовлял самодельные снаряды и мины для народовольцев. «Проект воздухоплавательного прибора» был результатом длительной исследовательской работы Кибальчича над взрывчатыми веществами. Летательный аппарат Кибальчича должен был функционировать по принципу ракеты! Но т.к. Кибальчича посадили в тюрьму за покушение на Царя Александра II, то проект его летательного аппарата был обнаружен только в 1917 году в архиве департамента полиции. (Слайд 8) Ученик. К концу прошлого века идея применения для полётов реактивных приборов получила в России большие масштабы. И первым кто решил продолжить

(Слайд 6) Как все начиналось… видео (Помни! Мы сделали это первыми)

Автоматически - 3мин

исследования был наш великий соотечественник

Константин Эдуардович Циолковский (1857-1935) - учитель из Калуги, хорошо знавший физику, математику, химию, астрономию, механику. Он является автором проектов дирижаблей, работ в области аэродинамики и ракетной техники, одним из основоположников теории межпланетных сообщений с помощью ракет, разработчиком принципа ракетного движения. Многие из современников считали его безумцем. Ученый смог наметить путь, по которому человечество вышло в космос.

(слайд 9) (фильм Циолковский) 5мин

(слайд 10) Ученик. Изобретатель первых советских космических кораблей

• Сергей Павлович Королев (1906 -1966) - российский ученый и конструктор. Под его руководством были созданы баллистические и геофизические ракеты, первые искусственные спутники Земли, первые космические корабли, на которых впервые в истории совершены космический полет человека и выход человека в космос.

(слайд 11) Важнейшие этапы освоения космоса

• (слайд 12) Ученик. В 1955 году было принято решение о строительстве стартовой площадки для космических ракет. Это было в Казахстане, вдали от крупных населенных пунктов. Место нахождения космодрома – Байконур.
• (слайд 13) Ученик. 4 октября 1957 - запущен первый искусственный спутник Земли Спутник-1 . (СССР).
• (слайд 14) Ученик . 3 ноября 1957 - запущен второй искусственный спутник Земли Спутник-2 впервые выведший в космос живое существо - собаку Лайку . (СССР).
• (слайд 15) Ученик . 20 августа 1960 года запущен космический корабль, на борту – собаки Стрелка и Белка.

(слайд 16-17) Ученик. 12 апреля 1961 года – день полета первого в мире космонавта, гражданина России Юрия Гагарина. День 12 апреля стал большим всенародным праздником в честь летчиков-космонавтов, конструкторов, инженеров, служащих и рабочих, которые создают ракеты, космические корабли и искусственные спутники Земли.

(слайд 18) Ученик.

Ах, этот день двенадцатый апреля,

Как он пронесся по людским сердцам!

Казалось, мир невольно стал добрее,

Своей победой потрясенный сам.

Какой гремел он музыкой вселенской,

Тот праздник, в пестром пламене знамен,

Ученик. В 1961 году, когда Юрий Гагарин, стал самым знаменитым человеком на Земле, ему было только двадцать семь лет. За 108 минут, пока проходил полет, жизнь Гагарина стала частью широкомасштабной легенды о великом советском человеке, который первым полетел в космос.

Кем был для всех нас Юрий Гагарин, первый космонавт планеты Земля? Своим парнем… Открытым, обаятельным, простым... Его жизнь была наполнена самой искренней любви всех людей планеты…

(слайд 20) Ученик . Гагарин родился в простой рабоче-крестьянской семье 9 марта 1934 года в г.Гжатске на Смоленщине. Семья была многодетная – четверо детей. Юра был третьим ребёнком. Семья Гагариных проживала в деревне Клушино. Родители работали в колхозе, дети рано приучались к работе по дому: уход за домашними животными, помощь родителям в поле. В те времена дети из крестьянский семей очень хотели учиться, Юра ещё не будучи школьником ходил со старшей сестрой в класс, участвовал в школьных вечерах- читал стихи.

(слайд 21) Ученик В первый класс Юра пошёл 1 сентября 1941 года, но в школе с 1 октября прекратились занятия, так как фронт приближался. Семья Гагариных не успела эвакуироваться и осталась «под немцем» на целых полтора года. В их доме поселились фашисты, а семья вынуждена была жить в землянке, которую вырыл наспех отец Юры. Старших детей – Валентина и Зою угнали в Германию. Весной 1943 года деревню освободили наши войска. 9 марта 1943 года возобновились занятия в школе. Поскольку школу немцы сожгли, уроки проводились у учительницы дома.

(слайд 22) Ученик Старшим детям удалось бежать из плена, причём Валентин попал в действующую армию, воевал танкистом, а Зоя служила санитаркой при госпитале, вернулась домой только в 1946 году. В 1946 году семья Гагариных переехала в г.Гжатск. Юра после 6 класса поступил в ремесленное училище в г.Люберцы – рядом с Москвой. Училище и седьмой класс вечерней школы Юра закончил с отличием. Затем был зачислен в Саратовский индустриальный техникум. В техникум Юрий серьёзно занялся спортом, увлекался театром и литературой и физикой, занимался в аэроклубе.

(слайд 23) Ученик После техникума Юрий Алексеевич поступил в Чкаловское авиационное училище. После училища работал в Заполярье. Работа у лётчика-полярника тяжёлая, но Юрию помогла его физическая закалка. Своим родственникам и близким Юрий Алексеевич ничего не говорил о полёте в космос. О том, что человек полетел в космос, семья Гагарина узнала из новостей 12 апреля 1961 года.

(слайд 24- 28 автоматически) (снимки Гагарина)на этом фоне стих

Ученик.

Далекие туманности клубя,

Всей красотою необыкновенной

Вселенная глядела на тебя,

И ты глядел в лицо Вселенной.

От угольно-холодной черноты,

От млечных вьюг

К людской согретой были

Советский человек, вернулся ты,

Не поседев от звездной пыли.

И Родина приветствует тебя,

И человечество стоит и рукоплещет,

И спину непокорную горбя,

Вселенная к тебе склонила плечи.

(Степан Щипачев).

(слайд 29) Звучит песня «Знаете, каким он парнем был»(клип – хроника видео) автоматически

(слайд 30) Ученик . По тропе, проложенной Гагариным, в космические дали устремились один за одним «Востоки», «Восходы», «Союзы», «Салюты» и «Прогрессы». Их пилотировали Герман Титов и Андриан Николаев, Алексей Леонов и Валентина Терешкова, Константин Феоктистов, Светлана Савицкая и еще более двухсот космонавтов-исследователей

Ученик.

Земля в огнях, и небо слепо,
Но к звездам рвутся корабли.
Мы завоевываем небо,
Для общей радости Земли.

(слайд 31-48) в автоматическом режиме песня «Созвездие Гагарина» (На экране фото первых космонавтов)

(слайд 49) Ученик.

• 16 июня 1963 - совершён первый в мире полёт в космос женщины-космонавта (Валентина Терешкова ) на космическом корабле Восток-6 . (СССР).

Первой женщиной в космосе стала Валентина Терешкова. 16 июня 1963 года на борту корабля "Восток-6" она облетела Землю 48 раз, проведя в космосе 71 час -- больше, чем все астронавты НАСА вместе взятые к тому времени. Кроме того, Терешкова стала первым гражданским лицом в космосе. Именем Валентины Терешковой назван кратер на обратной стороне Луны, малая планета и звезда. Она лауреат международной премии "Легенда века" и носит титул величайшей женщины столетия, который присвоила ей британская ассоциация "Женщины года".

(слайд 50) Ученик.

· Вторая женщина отправилась в космический полет только через 19 лет. В августе 1982 года второй женщиной-космонавтом Земли стала Светлана Савицкая.-летчик-испытатель, неоднократная чемпионка и рекордсменка мира по самолетному спорту. В 1984-м Савицкая первой из женщин вышла в открытый космос, проработав за пределами станции "Салют-7" 3 часа 35 минут. До того как стать космонавткой, Светлана установила три мировых рекорда по парашютному спорту в групповых прыжках из стратосферы и 18 авиационных рекордов на реактивных самолетах.

(слайд 51-75) в автоматическом режиме на фоне песни «Притяжение земли»

Ученик. (слайд 51)-10 сек

· В 1997, Космонавт Кондакова стал первой российской женщиной, которая летит на борту американского шаттла. Ей принадлежит первый рекорд на самый долгий полет -- 169 дней на орбитальной станции "Мир" в 1994-1995 годах.

(слайд 52) Ученик.-10 сек

• 18 марта 1965 - совершён первый в истории выход человека в открытый космос . Космонавт Алексей Леонов совершил выход в открытый космос из корабля Восход-2 . (СССР).

(слайд 53) Ученик.-9 сек

• 3 февраля 1966 - АМС Луна-9 совершила первую в мире мягкую посадку на поверхность Луны, были переданы панорамные снимки Луны. (СССР).

(слайд 54) Ученик.- 9 сек

• 1 марта 1966 - станция «Венера-3 » впервые достигла поверхности Венеры , доставив вымпел СССР. Это был первый в мире перелёт космического аппарата с Земли на другую планету. (СССР).

(слайд 55) Ученик. 9 сек

• 3 апреля 1966 - станция «Луна-10 » стала первым искусственным спутником Луны. (СССР).

(слайд 56-57) Ученик. 9+10

• 21 июля 1969 - первая высадка человека на Луну (Н. Армстронг ) в рамках лунной экспедиции корабля Аполлон-11 , доставившей на Землю, в том числе и пробы лунного грунта. (США).

В козырьке его шлема отражается Нейл Армстронг, который его фотографирует, и лунный посадочный модуль.

(слайд 58) Ученик. 9 сек

• 24 сентября 1970 - станция «Луна-16 » произвела забор и последующую доставку на Землю (станцией «Луна-16 ») образцов лунного грунта. (СССР). Она же - первый беспилотный космический аппарат, доставивший на Землю пробы породы с другого космического тела (то есть, в данном случае, с Луны).

(слайд 59) Ученик. 9 сек

• 17 ноября 1970 - мягкая посадка и начало работы первого в мире полуавтоматического дистанционно управляемого с Земли самоходного аппарата: Луноход-1 . (СССР).

(слайд 60) Ученик . 9 сек

• 15 декабря 1970 - первая в мире мягкая посадка на поверхность Венеры: «Венера-7 ». (СССР).

(слайд 61) Ученик 9 сек

• 19 апреля 1971 - запущена первая орбитальная станция Салют-1 . (СССР).
• 13 ноября 1971 - станция «Маринер-9 » стала первым искусственным спутником Марса. (США).

(слайд 62) Ученик 9 сек

• 27 ноября 1971 Марс-2 » впервые достигла поверхности Марса. (СССР).
• 2 декабря 1971 Марс-3 ». (СССР).

(слайд 63) Ученик 9 сек

• 3 марта 1972 аппарата , покинувшего впоследствии пределы Солнечной системы : Пионер-10 . (США).

(слайд 64) Ученик 8 сек

• 20 октября 1975 Венера-9 » стала первым искусственным спутником Венеры. (СССР).

(слайд 65) Ученик 7 сек

• октябрь 1975 Венера-9 » и « Венера-10 » и первые в мире фотоснимки поверхности Венеры. (СССР).

(слайд 66) Ученик 7 сек

• 12 апреля 1981 многоразового транспортного космического корабля («Колумбия» . (США).

(слайд 67) Ученик 7 сек

• 20 февраля 1986 Мир

(слайд 68) Ученик 7 сек

• 20 ноября 1998 Международной космической станции . Производство и запуск (Россия). Владелец (США).

(слайд 69 - 8 сек) Наибольшее расстояние от Земли преодолел экипаж «Аполлона-13»: - 401056 км.

(слайд 70-10 сек) Первый частный космонавт: Майк Мелвилл, совершил полёт на «Space Ship One 21 июня 2004 года.

(слайд 71- 9 сек) Первый космический турист: Деннис Тито отправился в космос 28 апреля 2001 года..

(слайд 72- 9 сек) В самом пожилом возрасте в космосе побывал Джон Гленн, ему было 77 лет, когда он участвовал в полёте «Дискавери STS-95».

(слайд 73 – 8 сек) Самым молодым побывал в космосе Герман Титов, он совершил свой полёт в 25 лет на корабле «Восток-2».

(слайд 74 – 9 сек) Больше всего полётов (7 на 2003 год) совершили Джерри Росс и Франклин Чанг-Диаз.

(слайд 75 – 9сек) Больше всего в космосе в рамках одного полёта работал космонавт Валерий Поляков, - 438 суток.

(слайд 76) (по щелчку) Ученик.

Когда последний закруглен виток.
Так хорошо сойти на Землю снова.
И окунуться после всех тревог
В живую красоту всего земного.
Галактика в свеченье звездных трасс,
Нам на нее глядеть, не наглядеться,
Но, поднимаясь в небо, всякий раз
Своей Земле мы оставляем сердце.

Учитель. К большому сожалению, освоение космоса не обошлось без жертв. (слайд 77-90) Несколько грустных фактов о космонавтике

В автономном режиме на фоне музыки Альбинони

(слайд 78-79 ) Ученик.

В 1967 году Гас Гриссом со своими двумя коллегами Эдом Уайтом и Роджером Чаффи сгорели заживо в кабине Apollo 1, когда во время испытаний на стартовой площадке на мысе Канаверал вспыхнул пожар. Огонь мгновенно охватил кабину, так как внутри нее был почти чистый кислород.

(слайд 80-81 ) Ученик.

В 1967 году Владимир Комаров стал первым космонавтом, который погиб при выполнении космической миссии. Парашюты его космического корабля «Союз-1» не раскрылись во время приземлен. Сам пуск прошел нормально, но практически сразу же после выхода на орбиту не раскрылась одна из панелей солнечной батареи. Вскоре на борт не прошла команда на ориентацию корабля по Солнцу, вышла из строя аппаратура коротковолновой связи и др.

Продолжать полет стало бессмысленным, и 24 апреля, на 18-м витке вокруг Земли, командование приняло решение об аварийной посадке. Космонавт погиб на последнем этапе приземления: основной парашют спускаемого аппарата не раскрылся, и корабль на большой скорости врезался в землю...

(слайд 82) Ученик. Трагический полет Комарова был частью так называемой лунной гонки между СССР и США. Старту «Союз-1» предшествовали множество тревожных ситуаций и откровенные неудачи. Во время подготовки аппарата инженеры зафиксировали около 200 конструкционных дефектов, однако правительство все же настояло на соблюдении заданных сроков - чтобы сохранить превосходство в соперничестве с США, сулящее приоритет в высадке на естественный спутник Земли.

(слайд 83) Ученик. Юрий Гагарин – первый человек, побывавший в космосе, погиб в результате крушения МИГ-15, на котором он выполнял тренировочное задание. Его никто не предупредил о низкой облачности.

(слайд 84-85) Ученик Порядка 200 человек погибло в результате взрыва ракеты R-16 на космодроме «Байконур». Ракета взорвалась в октябре 1960 года, однако все детали происшествия были строжайшим секретом, который был раскрыт лишь после распада Советского Союза.

(слайд 86) Ученик Три члена экипажа космического корабля «Союз-11» задохнулись из-за неисправности воздушного клапана. Это случилось 30 июня 1971 года. Они стали единственными людьми, погибшими в открытом космосе. С момента гибели экипажа «Союз-11» у программы «Союз» больше не было несчастных случаев с фатальным исходом. НАСА потеряла 2 из 4 своих шаттлов и 14 космонавтов.

(слайд 87) Ученик Экипаж был обнаружен без признаков жизни. В кабине «Союза-11» были выключены все передатчики. Плечевые ремни у всех были отстёгнуты. Один из двух вентиляционных клапанов находился в открытом положении.

(слайд 88) Расследование показало, что с момента разделения отсеков давление в СА стало резко снижаться, поэтому несанкционированно открылся вентиляционный клапан. В результате наступила разгерметизация, что привело к гибели космонавтов.

(слайд 89) Положение тел членов экипажа свидетельствовало о том, что они пытались ликвидировать утечку, однако в тумане закрыли не тот клапан, и потеряли на этом время. Когда была обнаружена истинная причина разгерметизации, времени на её устранение, к сожалению уже не осталось.

(слайд 90) Ученик Американский космонавт Гас Гриссом чуть не утонул, когда в 1961 году его космический корабль Liberty Bell 7 приземлился в Тихом океане.

(слайд 91) Ученик До крушения шаттла Challenger специалисты НАСА говорили, что вероятность того, что подобное может случиться, ничтожно мала и составляет 1 случай из 100 тысяч. После крушения физик Ричард Фейнман провел исследование и установил, что в каждом сотом случае подобные испытания обречены на провал.

(слайд 92) Все семь членов экипажа шаттла Columbia погибли в результате крушения, однако после катастрофы выжили сотни круглых червей, на которых предполагалось ставить опыты в невесомости. На борту находилась Калпана Чавла – первая женщина-космонавт индийского происхождения.

(слайд 93 ) Учитель.

С начала эры космических полётов в космосе и при подготовке к космическим полётам на Земле погибли 22 космонавта. Из 40000 профессий, существующих на Земле, профессия космонавта самая трудная, опасная и ответственная. Это настоящий подвиг. Подвиг научный, технический, организационный, но прежде всего - чисто человеческий. Завоевание космоса только начинается...

(слайд 94 ) Ученик . После старта Юрия Гагарина прошло много лет. За это время многое изменилось в космонавтике: и техника, и подготовка экипажей, и программа работы на орбите. Работают в космосе теперь подолгу. Корабли уходят в небо один за другим. Орбитальные станции кружат вокруг планеты. Первыми космонавтами были летчики. Потом работу в космосе продолжили конструкторы, врачи. Сейчас космос зовет тех, кто умеет управлять электронно-вычислительными машинами, плавить металл, проводить монтажные и разгрузочные работы. (слайд 95 ) Ученик.

Сегодня работа в космосе – это научные исследования и повседневная работа во имя прогресса во всем мире. Сегодняшний день характеризуется новыми проектами и планами освоения космического пространства . Активно развивается космический туризм . Пилотируемая космонавтика вновь собирается вернуться на Луну и обратила свой взор к другим планетам Солнечной системы (в первую очередь к Марсу ).

В заключение справедливо будет сказать, что двадцатое столетие по праву называют «веком электричества», «атомным веком», «веком химии», «веком биологии». Но самое последнее и, по-видимому, также справедливое его название - «космический век». Человечество вступило на путь, ведущий в загадочные космические дали, покоряя которые оно расширит сферу своей деятельности. Космическое будущее человечества - залог его непрерывного развития на пути прогресса и процветания, о котором мечтали и которое создают те, кто работал и работает сегодня в области космонавтики и других отраслях народного хозяйства.

(слайд 97 )

Учитель.

«Мы – дети Земли» – эти слова произнес Ю. А. Гагарин после того, как за 108 минут он облетел всю нашу планету. Она показалась ему прекрасной и... маленькой. Попав в безбрежный океан космоса, и наблюдая в иллюминаторах «алмазные россыпи ярких холодных звезд», Юрий Алексеевич Гагарин первым увидел со стороны нашу Землю.

(слайд 98 )

Мы – дети Земли... Мы только стоим на пороге новой космической эры. Несмотря на то, что после первого полета человека к звездам на околоземных орбитах побывали уже сотни людей из разных государств, мы делаем в космосе лишь первые шаги.

(слайд 99 )

В развитии нашей цивилизации наступило время, которое предсказывал на пороге XX века К. Э. Циолковский: «Человечество не останется вечно на Земле, но в погоне за светом и пространством, сначала робко проникнет за пределы атмосферы, а затем завоюет себе все околосолнечное пространство». Отныне и навсегда мы тесно связали свою жизнь и свое будущее с космосом, стали на путь, ведущий к овладению неисчерпаемыми ресурсами Вселенной.

(слайд 100 ) заставка окончания презентации

Кадр из фильма «Другая Земля»

12 апреля 1961 года Юрий Гагарин стал первым человеком, совершившим путешествие в космос. Его полет длился 108 минут. С тех пор ежегодно 12 апреля в нашей стране отмечают День космонавтики. Этот праздник - отличный повод рассказать ребенку об истории покорения космоса, известных астронавтах и научных исследованиях.

Поможет в этом красочная, веселая и очень интересная книга «Космос», которая вышла в марте этого года. Несколько фактов из нее - прямо сейчас на Рамблер/Семье.

Секретные слова

Во время первых полетов космонавты общались с Землей с помощью секретных слов, чтобы никто не мог догадаться, как все проходит. Такими словами служили названия цветов, фруктов и деревьев. Например, космонавт Владимир Комаров в случае повышения радиации должен был сигналить: «Банан!». Для Валентины Терешковой (первой женщины-космонавта) пароль «Дуб» означал, что тормозной двигатель работает хорошо, а «Вяз» - что двигатель не работает.

Выход в открытый космос

Следующей задачей после полета Гагарина стал выход в открытый космос. Первым это сделал Алексей Леонов во время полета на космическом корабле «Восход-2». Тогда никто не знал, как правильно вести себя в невесомости. Выйдя в космос, Леонов оттолкнулся от шлюза, и его сильно закрутило, но страховочный трос удержал астронавта. Его ждала еще одна проблема: скафандр неожиданно сильно раздулся, и Леонов не мог вернуться на корабль. Он просто не помещался в люк, пока не снизил давление воздуха в скафандре. Из-за этого выход в космос длился не 12 минут, как планировалось, а в два раза дольше.

Сила притяжения и космические скорости

Полет в космос

Космодромы строят как можно ближе к экватору, чтобы ракета при взлете могла использовать силу вращения Земли. Это важно, потому что улететь в космос очень сложно. Массивные космические тела, такие, как планеты, с огромной силой удерживают все окружающее. Чтобы улететь от Земли на расстояние, с которого она не сможет притянуть вас обратно, нужно набрать вторую космическую скорость.

При первой космической скорости невозможно улететь от Земли, но можно выйти на околоземную орбиту и вращаться вокруг нашей планеты, не падая и не улетая. Именно так делают все искусственные спутники Земли, в том числе МКС.

МКС

Международную космическую станцию (МКС) начали строить в 1998 году, а первые космонавты поселились на ней 31 октября 2000 года. МКС собирали 10 лет как огромный, сложный и очень дорогой конструктор. Ее длина - 110 метров. Одновременно на МКС живут и работают шесть человек. МКС в полном смысле этого слова - международная станция, в этом проекте принимают участие 23 страны. За сутки МКС облетает вокруг Земли 16 раз, поэтому космонавты видят 16 восходов и закатов.

Астронавты-рекордсмены

Обеспечить существование космонавта на орбитальной станции очень сложно. На первых станциях экипажи находились не больше месяца, а на МКС живут теперь полгода. Самый длительный в мире полет совершил Валерий Поляков - 438 суток (14 месяцев) подряд на станции «Мир». А мировой рекорд пребывания в космосе принадлежит Геннадию Падалке - за пять полетов он провел на орбите 878 суток (2 года и 5 месяцев).

Невесомость

Кадр из фильма «Гравитация»

Кадр из фильма «Гравитация»

В невесомости многое меняется. Например, увеличивается расстояние между позвонками и люди вырастают. Был случай, когда человек стал выше на 10,5 см! А еще в невесомости очень легко передвигаться - космонавты просто летают внутри космической станции. Поэтому мышцы теряют силу, а кости становятся хрупкими. Больше всего страдают мышцы ног. Чтобы не разучиться ходить, космонавты принимают витамины и каждый день занимаются физкультурой. Они тренируются на беговой дорожке, к которой притянуты жгутами, чтобы не улететь.

Снимки из космоса

Космические аппараты летают высоко над Землей, но с них хорошо видно все, что происходит на планете, - как будто перед вами живая карта. Множество спутников постоянно фотографируют Землю и тем самым помогают составлять карты, прогнозировать погоду, предупреждать о бурях и извержениях вулканов, наблюдать миграции животных и рыб, отслеживать загрязнения природы. Фотографии из космоса используются также для сельскохозяйственных, экологических и многих других задач.

Приземление

Многие космонавты говорят, что спуск оставляет самые яркие впечатления от всего космического полета. Через иллюминатор они видят пламя, которое охватывает корабль во время прохождения плотных слоев атмосферы. На Землю корабль опускается на большом парашюте, но он раскрывается не сразу, чтобы не было слишком сильного рывка. Вначале раскрывается совсем маленький парашют, он вытягивает за собой второй - побольше, и только потом раскрывается главный большой парашют. Весь спуск на парашюте занимает 15 минут.

Восстановление

Сразу после возвращения астронавта на Землю начинается курс восстановления. На это уходит столько же времени, сколько человек провел на орбите, а иногда и больше. Нужно заново учиться держать равновесие, тренировать мышцы и укреплять сердце.

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.

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.

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...)".

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.

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.

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.

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.

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.

Начало космической эры

4 октября 1957 г. бывший СССР произвел запуск первого в мире искусственного спутника Земли. Первый советский спутник позволил впервые измерить плотность верхней атмосферы, получить данные о распространении радиосигналов в ионосфере, отработать вопросы выведения на орбиту, тепловой режим и др. Спутник представлял собой алюминиевую сферу диаметром 58 см и массой 83,6 кг с четырьмя штыревыми антеннами длинной 2,4-2,9 м. В герметичном корпусе спутника размещались аппаратура и источники электропитания. Начальные параметры орбиты составляли: высота перигея 228 км, высота апогея 947 км, наклонение 65,1 гр. 3 ноября Советский Союз сообщил о выведении на орбиту второго советского спутника. В отдельной герметической кабине находились собака Лайка и телеметрическая система для регистрации ее поведении в невесомости. Спутник был также снабжен научными приборами для исследования излучения Солнца и космических лучей.

6 декабря 1957 г. в США была предпринята попытка запустить спутник «Авангард-1» с помощью ракеты-носителя, разработанной Исследовательской лабораторией ВМФ.После зажигания ракета поднялась над пусковым столом, однако через секунду двигатели выключились и ракета упала на стол, взорвавшись от удара.

31 января 1958 г. был выведен на орбиту спутник «Эксплорер-1», американский ответ на запуск советских спутников. По размерам и

Массе он не был кандидатом в рекордсмены. Будучи длинной менее 1 м и диаметром только ~15,2 см, он имел массу всего лишь 4,8 кг.

Однако его полезный груз был присоеденен к четвертой, последней ступени ракеты-носителя «Юнона-1». Спутник вместе с ракетой на орбите имел длину 205 см и массу 14 кг. На нем были установлены датчики наружной и внутренней температур, датчики эрозии и ударов для определения потоков микрометеоритов и счетчик Гейгера-Мюллера для регистрации проникающих космических лучей.

Важный научный результат полета спутника состоял в открытии окружающих Земля радиационных поясов. Счетчик Гейгера-Мюллера прекратил счет, когда аппарат находился в апогее на высоте 2530 км, высота перигея составляла 360 км.

5 февраля 1958 г. в США была предпринята вторая попытка запустить спутник «Авангард-1», но она также закончилась аварией, как и первая попытка. Наконец 17 марта спутник был выведен на орбиту. В период с декабря 1957 г. по сентябрь 1959 г. было предпринято одиннадцать попыток вывести на орбиту «Авангард-1» только три из них были успешными.

В период с декабря 1957 г. по сентябрь 1959 г. было предпринято одиннадцать попыток вывести на орбиту «Авангард

Оба спутника внесли много нового в космическую науку и технику (солнечные батареи, новые данные о плотности верхний атмосферы, точное картирование островов в Тихом океане и т.д.) 17 августа 1958 г. в США была предпринята первая попытка послать с мыса Канаверал в окрестности Луны зонд с научной аппаратурой. Она оказалась неудачной. Ракета поднялась и пролетела всего 16 км. Первая ступень ракеты взорвалась на 77 с полета. 11 октября 1958 г. была предпринята вторая попытка запуска лунного зонда «Пионер-1», также оказалась неудачной. Последующие несколько запусков также оказались неудачными, лишь 3 марта 1959 г. «Пионер-4», массой 6,1 кг частично выполнил поставленную задачу: пролетел мимо Луны на расстоянии 60000 км (вместо планируемых 24000 км).

Так же как и при запуске спутника Земли, приоритет в запуске первого зонда принадлежит СССР, 2 января 1959 г. был запущен первый созданный руками человека объект, который был выведен на траекторию, проходящую достаточно близко от Луны, на орбиту спутника Солнца. Таким образом «Луна-1» впервые достигла второй космической скорости. «Луна-1» имела массу 361,3 кг и пролетела мимо Луны на расстоянии 5500 км. На расстоянии 113000 км от Земли с ракетной ступени, пристыкованной к «Луне-1», было выпущено облако паров натрия, образовавшее искусственную комету. Солнечное излучение вызвало яркое свечение паров натрия и оптические системы на Земле сфотографировали облако на фоне созвездия Водолея.

«Луна-2» запущенная 12 сентября 1959 г. совершила первый в мире полет на другое небесное тело. В 390,2-килограммовой сфере размещались приборы, показавшие, что Луна не имеет магнитного поля и радиационного пояса.

Автоматическая межпланетная станция (АМС) «Луна-3» была запущена 4 октября 1959 г. Вес станции равнялся 435 кг. Основной целью запуска был облет Луны и фотографирование ее обратной, невидимой с Земли, стороны. Фотографирование производилось 7 октября в течение 40 мин с высоты 6200 км над Луной.
Человек в космосе

12 апреля 1961 г. в 9 ч 07 мин по московскому времени в нескольких десятках километров севернее поселка Тюратам в Казахстане на советском космодроме Байконур состоялся запуск межконтинентальной баллистической ракеты Р-7, в носовом отсеке которой размещался пилотируемый космический корабль «Восток» с майором ВВС Юрием Алексеевичем Гагариным на борту. Запуск прошел успешно. Космический корабль был выведен на орбиту с наклонением 65 гр, высотой перигея 181 км и высотой апогея 327 км и совершил один виток вокруг Земли за 89 мин. На 108-ой мин после запуска он вернулся на Землю, приземлившись в районе деревни Смеловка Саратовской области. Таким образом, спустя 4 года после выведения первого искусственного спутника Земли Советский Союз впервые в мире осуществил полет человека в космическое пространство.

Космический корабль состоял из двух отсеков. Спускаемый аппарат, являющийся одновременно кабиной космонавта, представлял собой сферу диаметром 2,3 м, покрытую абляционным материалом для тепловой защиты при входе в атмосферу. Управление кораблем осуществлялось автоматически, а также космонавтом. В полете непрерывно поддерживалась с Землей. Атмосфера корабля - смесь кислорода с азотом под давлением 1 атм. (760 мм рт. ст.). «Восток-1» имел массу 4730 кг, а с последней ступенью ракеты-носителя 6170 кг. Космический корабль «Восток» выводился в космос 5 раз, после чего было объявлено о его безопасности для полета человека.

Через четыре недели после полета Гагарина 5 мая 1961 г. капитан 3-го ранга Алан Шепард стал первым американским астронавтом.

Хотя он и не достиг околоземной орбиты, он поднялся над Землей на высоту около 186 км. Шепард запущенный с мыса Канаверал в КК «Меркурий-3» с помощью модифицированной баллистической ракеты «Редстоун», провел в полете 15 мин 22 с до посадки в Атлантическом океане. Он доказал, что человек в условиях невесомости может осуществлять ручное управление космическим кораблем. КК «Меркурий» значительно отличался от КК «Восток».

Он состоял только из одного модуля - пилотируемой капсулы в форме усеченного конуса длинной 2,9 м и диаметром основания 1,89 м. Его герметичная оболочка из никелевого сплава имела обшивку из титана для защиты от нагрева при входе в атмосферу.

Атмосфера внутри «Меркурия» состояла из чистого кислорода под давлением 0,36 ат.

20 февраля 1962 г. США достигли околоземной орбиты. С мыса Канаверал был запущен корабль «Меркурий-6», пилотируемый подполковником ВМФ Джоном Гленном. Гленн пробыл на орбите только 4 ч 55 мин, совершив 3 витка до успешной посадки. Целью полета Гленна было определение возможности работы человека в КК «Меркурий». Последний раз «Меркурий» был выведен в космос 15 мая 1963 г.

18 марта 1965 г. был выведен на орбиту КК «Восход» с двумя космонавтами на борту - командиром корабля полковником Павлом Иваровичем Беляевым и вторым пилотом подполковником Алексеем Архиповичем Леоновым. Сразу после выхода на орбиту экипаж очистил себя от азота, вдыхая чистый кислород. Затем был развернут шлюзовой отсек: Леонов вошел в шлюзовой отсек, закрыл крышку люка КК и впервые в мире совершил выход в космическое пространство. Космонавт с автономной системой жизнеобеспечения находился вне кабины КК в течении 20 мин, временами отдаляясь от корабля на расстояние до 5 м. Во время выхода он был соединен с КК только телефонным и телемеметрическим кабелями. Таким образом, была практически подтверждена возможность пребывания и работы космонавта вне КК.

3 июня был запущен КК «Джемени-4» с капитанами Джеймсом Макдивиттом и Эдвардом Уайтом. Во время этого полета, продолжавшегося 97 ч 56 мин Уайт вышел из КК и провел вне кабины 21 мин, проверяя возможность маневра в космосе с помощью ручного реактивного пистолета на сжатом газе.

К большому сожалению освоение космоса не обошлось без жертв. 27 января 1967 г. экипаж готовившийся совершить первый пилотируемый полет по программе «Аполлон» погиб во время пожара внутри КК сгорев за 15 с в атмосфере чистого кислорода. Вирджил Гриссом, Эдвард Уайт и Роджер Чаффи стали первыми американскими астронавтами, погибшими в КК. 23 апреля с Байконура был запущен новый КК «Союз-1», пилотируемый полковником Владимиром Комаровым. Запуск прошел успешно.

На 18 витке, через 26 ч 45 мин, после запуска, Комаров начал ориентацию для входа в атмосферу. Все операции прошли нормально, но после входа в атмосферу и торможения отказала парашютная система. Космонавт погиб мгновенно в момент удара «Союза» о Землю со скоростью 644 км\ч. В дальнейшем Космос унес не одну человеческую жизнь, но эти жертвы были первыми.

Нужно заметить, что в естественнонаучном и производительном планах мир стоит перед рядом глобальных проблем, решение которых требует объединённых усилий всех народов. Это проблемы сырьевых ресурсов, энергетики, контроля за состоянием окружающей среды и сохранения биосферы и другие. Огромную роль в кардинальном их решении будут играть космические исследования - одно из важнейших направлений научно-технической революции.

Космонавтика ярко демонстрирует всему миру плодотворность мирного созидательного труда, выгоды объединения усилий разных стран в решении научных и народнохозяйственных задач.

С какими же проблемами сталкивается космонавтика и сами космонавты?

Начнём с жизнеобеспечения. Что такое жизнеобеспечение? Жизнеобеспечение в космическом полёте - это создание и поддержание в течении всего полёта в жилых и рабочих отсеках К.К. таких условий, которые обеспечили бы экипажу работоспособность, достаточную для выполнения поставленной задачи, и минимальную вероятность возникновения патологических изменений в организме человека. Как это сделать? Необходимо существенно уменьшить степень воздействия на человека неблагоприятных внешних факторов космического полёта - вакуума, метеорических тел, проникающей радиации, невесомости, перегрузок; снабдить экипаж веществами и энергией без которых не возможна нормальная жизнедеятельность человека, - пищей, водой, кислородом и сетом; удалить продукты жизнедеятельности организма и вредные для здоровья вещества, выделяемые при работе систем и оборудования космического корабля; обеспечить потребности человека в движении, отдыхе, внешней информации и нормальных условиях труда; организовать медицинский контроль за состоянием здоровья экипажа и поддержание его на необходимом уровне. Пища и вода доставляются в космос в соответствующей упаковке, а кислород - в химически связанном виде. Если не проводить восстановление продуктов жизнедеятельности, то для экипажа из трёх человек на один год потребуется 11 тонн вышеперечисленных продуктов, что, согласитесь, составляет немалый вес, объём, да и как это всё будет хранится в течении года?!

В ближайшем будущем системы регенерации позволят почти полностью воспроизводить кислород и вод на борту станции. Уже давно начали использовать вода после умывания и душа, очищенную в системе регенерации. Выдыхаемая влага конденсируется в холодильно-сушильном агрегате, а затем регенерируется. Кислород для дыхания извлекается из очищенной воды электролизом, а газообразный водород, реагируя с углекислым газом, поступающим из концентратора, образует воду, которая питает электролизер. Использование такой системы позволяет уменьшить в рассмотренном примере массу запасаемых веществ с 11 до 2т. В последнее время практикуется выращивание разнообразных видов растений прямо на борту корабля, что позволяет сократить запас пищи который необходимо брать в космос, об этом упоминал ещё в своих трудах Циолковский.
Космос науке

Освоение космоса во многом помогает в развитии наук:

18 декабря 1980 года было установлено явление стока частиц радиационных поясов Земли под отрицательными магнитными аномалиями.

Эксперименты, проведённые на первых спутниках показали, что околоземное пространство за пределами атмосферы вовсе не «пустое». Оно заполнено плазмой, пронизано потоками энергетических частиц. В 1958 г. в ближнем космосе были обнаружены радиационные пояса Земли - гигантские магнитные ловушки, заполненные заряженными частицами - протонами и электронами высокой энергии.

Наибольшая интенсивность радиации в поясах наблюдается на высотах в несколько тысяч км. Теоретические оценки показывали, что ниже 500 км. Не должно быть повышенной радиации. Поэтому совершенно неожиданным было обнаружение во время полётов первых К.К. областей интенсивной радиации на высотах до 200-300 км. Оказалось, что это связано с аномальными зонами магнитного поля Земли.

Распространилось исследование природных ресурсов Земли космическими методами, что во многом посодействовало развитию народного хозяйства.

Первая проблема которая стояла в 1980 году перед космическими исследователями представляла перед собой комплекс научных исследований, включающих большинство важнейших направлений космического природоведения. Их целью являлись разработка методов тематического дешифрирования многозональной видеоинформации и их использование при решении задач наук о Земле и хозяйственных отраслей. К таким задачам относятся: изучение глобальных и локальных структур земной коры для познания истории её развития.

Вторая проблема является одной из основополагающих физико-технических проблем дистанционного зондирования и имеет своей целью создание каталогов радиационных характеристик земных объектов и моделей их трансформации, которые позволят выполнять анализ состояния природных образований на время съемки и прогнозировать их на динамику.

Отличительной особенностью третей проблемы является ориентация на излучение радиационных характеристик крупных регионов вплоть до планеты в целом с привлечением данных о параметрах и аномалиях гравитационного и геомагнитного полей Земли.
Изучение Земли из космоса

Человек впервые оценил роль спутников для контроля за состоянием сельскохозяйственных угодий, лесов и других природных ресурсов Земли лишь спустя несколько лет после наступления космической эры. Начало было положено в 1960г., когда с помощью метеорологических спутников «Тирос» были получены подобные карте очертания земного шара, лежащего под облаками. Эти первые черно-белые ТВ изображения давали весьма слабое представление о деятельности человека и тем не менее это было первым шагом. Вскоре были разработаны новые технические средства, позволившие повысить качество наблюдений. Информация извлекалась из многоспектральных изображений в видимом и инфракрасном (ИК) областях спектра. Первыми спутниками, предназначенными для максимального использования этих возможностей были аппараты типа «Лэндсат». Например спутник «Лэндсат-D», четвертый из серии, осуществлял наблюдение Земли с высоты более 640 км с помощью усовершенствованных чувствительных приборов, что позволило потребителям получать значительно более детальную и своевременную информацию. Одной из первых областей применения изображений земной поверхности, была картография. В доспутниковую эпоху карты многих областей, даже в развитых районах мира были составлены неточно. Изображения, полученные с помощью спутника «Лэндсат», позволили скорректировать и обновить некоторые существующие карты США. В СССР изображения полученные со станции «Салют», оказались незаменимыми для выверки железнодорожной трассы БАМ.

В середине 70-х годов НАСА, министерство сельского хозяйства США приняли решение продемонстрировать возможности спутниковой системы в прогнозировании важнейшей сельскохозяйственной культуры пшеницы. Спутниковые наблюдения, оказавшиеся на редкость точными в дальнейшем были распространены на другие сельскохозяйственные культуры. Приблизительно в то же время в СССР наблюдения за сельскохозяйственными культурами проводились со спутников серий «Космос», «Метеор», «Муссон» и орбитальных станций «Салют».

Использование информации со спутников выявило ее неоспоримые преимущества при оценке объема строевого леса на обширных территориях любой страны. Стало возможным управлять процессом вырубки леса и при необходимости давать рекомендации по изменению контуров района вырубки с точки зрения наилучшей сохранности леса. Благодаря изображениям со спутников стало также возможным быстро оценивать границы лесных пожаров, особенно «коронообразных», характерных для западных областей Северной Америки, а так же районов Приморья и южных районов Восточной Сибири в России.

Огромное значение для человечества в целом имеет возможность наблюдения практически непрерывно за просторами Мирового Океана, этой «кузницы» погоды. Именно над толщами океанской воды зарождаются чудовищной силы ураганы и тайфуны, несущие многочисленные жертвы и разрушения для жителей побережья. Раннее оповещение населения часто имеет решающее значение для спасения жизней десятков тысяч людей. Определение запасов рыбы и других морепродуктов также имеет огромное практическое значение. Океанские течения часто искривляются, меняют курс и размеры. Например, Эль Нино, теплое течение в южном направлении у берегов Эквадора в отдельные годы может распространяться вдоль берегов Перу до 12гр. ю.ш. . Когда это происходит, планктон и рыба гибнут огромных количествах, нанося непоправимый ущерб рыбным промыслам многих стран и том числе и России. Большие концентрации одноклеточных морских организмов повышают смертность рыбы, возможно из-за содержащихся в них токсинов. Наблюдение со спутников помогает выявить «капризы» таких течений и дать полезную информацию тем, кто в ней нуждается. По некоторым оценкам российских и американских ученых экономия топлива в сочетании с «дополнительным уловом» за счет использования информации со спутников, полученной в инфракрасном диапазоне, дает ежегодную прибыль в 2,44 млн. долл. Использование спутников для целей обзора облегчило задачу прокладывания курса морских судов. Так же спутниками обнаруживаются опасные для судов айсберги, ледники. Точное знание запасов снега в горах и объема ледников - важная задача научных исследований, ведь по мере освоения засушливых территорий потребность в воде резко возрастает.

Неоценима помощь космонавтов в создании крупнейшего картографического произведения - Атласа снежно-ледовых ресурсов мира.

Также с помощью спутников находят нефтяные загрязнения, загрязнения воздуха, полезные ископаемые.
Наука о космосе

В течении небольшого периода времени с начала космической эры человек не только послал автоматические космические станции к другим планетам и ступил на поверхность Луны, но также произвел революцию в науке о космосе, равной которой не было за всю историю человечества. Наряду с большими техническими достижениями, вызванными развитием космонавтики, были получены новые знания о планете Земля и соседних мирах. Одним из первых важных открытий, сделанных не традиционным визуальным, а иным методом наблюдения, было установление факта резкого увеличения с высотой, начиная с некоторой пороговой высоты интенсивности считавшихся ранее изотропными космических лучей. Это открытие принадлежит австрийцу В. Ф. Хессу, запустившему в 1946 г.газовый шар-зонд с аппаратурой на большие высоты.

В 1952 и 1953 гг. д-р Джеймс Ван Аллен проводил исследования низко энергетических космических лучей при запусках в районе северного магнитного полюса Земли небольших ракет на высоту 19-24 км и высотных шаров - баллонов. Проанализировав результаты проведенных экспериментов, Ван Аллен предложил разместить на борту первых американских искусственных спутников Земли достаточно простые по конструкции детекторы космических лучей.

С помощью спутника «Эксплорер-1» выведенного США на орбиту 31 января 1958 г. было обнаружено резкое уменьшение интенсивности космического излучения на высотах более 950 км. В конце 1958 г. АМС «Пионер-3», преодолевшая за сутки полета расстояние свыше 100000 км, зарегистрировала с помощью имевшихся на борту датчиков второй, расположенный выше первого, радиационный пояс Земли, который также опоясывает весь земной шар.

В августе и сентябре 1958 г. на высоте более 320 км было произведено три атомных взрыва, каждый мощностью 1,5 к.т. Целью испытаний с кодовым названием «Аргус» было изучение возможности пропадания радио и радиолокационной связи при таких испытаниях. Исследование Солнца - важнейшая научная задача, решению которой посвящены многие запуски первых спутников и АМС.

Американские «Пионер-4» - «Пионер-9» (1959-1968гг.) с околосолнечных орбит передавали по радио на Землю важнейшую информацию о структуре Солнца. В тоже время было запущено более двадцати спутников серии «Интеркосмос» с целью изучения Солнца и околосолнечного пространства.
Чёрные дыры

О чёрных дырах узнали в 1960-х годах. Оказалось, что если бы наши глаза могли видеть только рентгеновское излучение, то звёздное небо над нами выглядело бы совсем иначе. Правда, рентгеновские лучи, испускаемые Солнцем, удалось обнаружить ещё до рождения космонавтики, но о других источниках в звёздном небе и не подозревали. На них наткнулись случайно.

В 1962 году американцы, решив проверить, не исходит ли от поверхности Луны рентгеновское излучение, запустили ракету, снабжённую специальной аппаратурой. Вот тогда-то, обрабатывая результаты наблюдений убедились, что приборы отметили мощный источник рентгеновского излучения. Он располагался в созвездии Скорпион. И уже в 70-х годах на орбиту вышли первые 2 спутника, предназначенные для поиска исследований источников рентгеновских лучей во вселенной, - американский «Ухуру» и советский «Космос-428».

К этому времени кое-что уже начало проясняться. Объекты, испускающие рентгеновские лучи, сумели связать с еле видимыми звёздами, обладающими необычными свойствами. Это были компактные сгустки плазмы ничтожных, конечно по космическим меркам, размеров и масс, раскалённые до нескольких десятков миллионов градусов. При весьма скромной наружности эти объекты обладали колоссальной мощностью рентгеновского излучения, в несколько тысяч раз превышающей полную совместимость Солнца.

Эти крохотные, диаметром около 10 км. , останки полностью выгоревших звёзд, сжавшиеся до чудовищной плотности, должны были хоть как-то заявить о себе. Поэтому так охотно в рентгеновских источниках «узнавали» нейтронные звёзды. И ведь казалось бы всё сходилось. Но расчёты опровергли ожидания: только что образовавшиеся нейтронные звёзды должны были сразу остыть и перестать излучать, а эти лучились рентгеном.

С помощью запущенных спутников исследователи обнаружили строго периодические изменения потоков излучения некоторых из них. Был определён и период этих вариаций - обычно он не превышал нескольких суток. Так могли вести себя лишь две вращающиеся вокруг себя звезды, из которых одна периодически затмевала другую. Это было доказано при наблюдении в телескопы.

Откуда же черпают рентгеновские источники колоссальную энергию излучения, Основным условием превращения нормальной звезды в нейтронную считается полное затухание в ней ядерной реакции. Поэтому ядерная энергия исключается. Тогда, может быть, это кинетическая энергия быстро вращающегося массивного тела? Действительно она у нейтронных звёзд велика. Но и её хватает лишь ненадолго.

Большинство нейтронных звёзд существует не по одиночке, а в паре с огромной звездой. В их взаимодействии, полагают теоретики, и скрыт источник могучей силы космического рентгена. Она образует вокруг нейтронной звезды газовый диск. У магнитных полюсов нейтронного шара вещество диска выпадает на его поверхность, а приобретённая при этом газом энергия превращается в рентгеновское излучение.

Свой сюрприз преподнёс и «Космос-428». Его аппаратура зарегистрировала новое, совсем не известное явление - рентгеновские вспышки. За один день спутник засёк 20 всплесков, каждый из которых длился не более 1 сек. , а мощность излучения возрастала при этом в десятки раз. Источники рентгеновских вспышек учёные назвали БАРСТЕРАМИ. Их тоже связывают с двойными системами. Самые мощные вспышки по выстреливаемой энергии всего лишь в несколько раз уступает полному излучению сотен миллиардов звёзд находящихся в нашей Галлактке.

Теоретики доказали: «чёрные дыры», входящие в состав двойных звёздных систем, могут сигнализировать о себе рентгеновскими лучами. И причина возникновения та же - аккреция газа. Правда механизм в этом случае несколько другой. Оседающие в «дыру» внутренние части газового диска должны нагреться и потому стать источниками рентгена.

Переходом в нейтронную звезду заканчивают «жизнь» только те светила, масса которых не превышает 2-3 солнечных. Более крупные звёзды постигает участь «черной дыры».

Рентгеновская астрономия поведала нам о последнем, может быть, самом бурном, этапе развития звёзд. Благодаря ей мы узнали о мощнейших космических взрывах, о газе с температурой в десятки и сотни миллионов градусов, о возможности совершенно необычного сверхплотного состояния веществ в «чёрных дырах».

Что же ещё даёт космос именно для нас? В телевизионных (ТВ) программах уже давным-давно не упоминается о том, что передача ведется через спутник. Это является лишним свидетельством огромного успеха в индустриализации космоса, ставшей неотъемлемой частью нашей жизни. Спутники связи буквально опутывают мир невидимыми нитями. Идея создания спутников связи родилась вскоре после второй мировой войны, когда А. Кларк в номере журнала «Мир радио» (Wireless World) за октябрь 1945г. представил свою концепцию ретрансляционной станции связи, расположенной на высоте 35880 км над Землей.

Заслуга Кларка заключалась в том, что он определил орбиту, на которой спутник неподвижен относительно Земли. Такая орбита называется геостационарной или орбитой Кларка. При движении по круговой орбите высотой 35880 км один виток совершается за 24 часа, т.е. за период суточного вращения Земли. Спутник, движущийся по такой орбите, будет постоянно находиться над определенной точкой поверхности Земли.

Первый спутник связи «Телстар-1» был запущен все же на низкую околоземную орбиту с параметрами 950 х 5630 км это случилось 10 июля 1962г. Почти через год последовал запуск спутника «Телстар-2». В первой телепередаче был показан американский флаг в Новой Англии на фоне станции в Андовере. Это изображение было передано в Великобританию, Францию и на американскую станцию в шт. Нью-Джерси через 15 часов после запуска спутника. Двумя неделями позже миллионы европейцев и американцев наблюдали за переговорами людей, находящихся на противоположных берегах Атлантического океана. Они не только разговаривали но и видели друг друга, общаясь через спутник. Историки могут считать этот день датой рождения космического ТВ. Крупнейшая в мире государственная система спутниковой связи создана в России. Ее начало было положено в апреле 1965г. запуском спутников серии «Молния», выводимых на сильно вытянутые эллиптические орбиты с апогеем над Северным полушарием. Каждая серия включает четыре пары спутников, обращающихся на орбите на угловом расстоянии друг от друга 90 гр.

На базе спутников «Молния» построена первая система дальней космической связи «Орбита». В декабре 1975г. семейство спутников связи пополнилось спутником «Радуга», функционирующем на геостационарной орбите. Затем появился спутник «Экран» с более мощным передатчиком и более простыми наземными станциями. После первых разработок спутников наступил новый период в развитии техники спутниковой связи, когда спутники стали выводить на геостационарную орбиту по которой они движутся синхронно с вращением Земли. Это позволило установить круглосуточную связь между наземными станциями, используя спутники нового поколения: американские «Синком», «Эрли берд» и «Интелсат» российские - «Радуга» и «Горизонт».

Большое будущее связывают с размещением на геостационарной орбите антенных комплексов.

17 июня 1991 года, был выведен на орбиту геодезический спутник ERS-1. Главной задачей спутников должны были стать наблюдения за океанами и покрытыми льдом частями суши, чтобы представить климатологам, океанографам и организациям по охране окружающей среды данные об этих малоисследованных регионах. Спутник был оснащен самой современной микроволновой аппаратурой, благодаря которой он готов к любой погоде: "глаза" его радиолокационных приборов проникают сквозь туман и облака и дают ясное изображение поверхности Земли, через воду, через сушу, - и через лед. ERS-1 был нацелен на разработку ледовых карт, которые в последствии помогли бы избежать множество катастроф, связанных со столкновением кораблей с айсбергами и т.д.

При всем том, разработка судоходных маршрутов это, говоря об- разным языком, только верхушка айсберга, если только вспомнить о расшифровке данных ERS об океанах и покрытых льдом пространствах Земли. Нам известны тревожные прогнозы общего потепления Земли, которые приведут к тому, что растают полярные шапки и повысится уровень моря. Затоплены будут все прибрежные зоны, пострадают миллионы людей.

Но нам неизвестно, насколько правильны эти предсказания. Продолжительные наблюдения за полярными областями при помощи ERS-1 и последовавшего за ним в конце осени 1994 года спутника ERS-2 представляют данные, на основании которых можно сделать выводы об этих тенденциях. Они создают систему "раннего обнаружения" в деле о таянии льдов.

Благодаря снимкам, которые спутник ERS-1 передал на Землю, мы знаем, что дно океана с его горами и долинами как бы "отпечатывается" на поверхности вод. Так ученые могут составить представление о том, является ли расстояние от спутника до морской поверхности (с точностью до десяти сантиметров измеренное спутниковыми радарными высотомерами) указанием на повышение уровня моря, или же это "отпечаток" горы на дне.

Хотя первоначально спутник ERS-1 был разработан для наблюдений за океаном и льдами, он очень быстро доказал свою многосторонность и по отношению к суше. В сельском и лесном хозяйстве, в рыболовстве, геологии и картографии специалисты работают с данными, представляемыми спутником. Поскольку ERS-1 после трех лет выполнения своей миссии он все еще работоспособен, ученые имеют шанс эксплуатировать его вместе с ERS-2 для общих заданий, как тандем. И они собираются получать новые сведения о топографии земной поверхности и оказывать помощь, например, в предупреждении о возможных землетрясениях.

Спутник ERS-2 оснащен, кроме того, измерительным прибором Global Ozone Monitoring Experiment Gome который учитывает объем и распределение озона и других газов в атмосфере Земли. С помощью этого прибора можно наблюдать за опасной озоновой дырой и происходящими изменениями. Одновременно по данным ERS-2 можно отводить близкое к земле UV-b излучение.

На фоне множества общих для всего мира проблем окружающей среды, для разрешения которых должны предоставлять основополагающую информацию и ERS-1, и ERS-2, планирование судоходных маршрутов кажется сравнительно незначительным итогом работы этого нового поколения спутников. Но это одна из тех сфер, в которой возможности коммерческого использования спутниковых данных используются особенно интенсивно. Это помогает при финансировании других важных заданий. И это имеет в области охраны окружающей среды эффект, который трудно переоценить: скорые судоходные пути требуют меньшего расхода энергии. Или вспомним о нефтяных танкерах, которые в шторм садились на мель или разбивались и тонули, теряя свой опасный для окружающей среды груз. Надежное планирование маршрутов помогает избежать таких катастроф.

В заключение справедливо будет сказать, что двадцатое столетие по праву называют «веком электричества», «атомным веком», «веком химии», «веком биологии». Но самое последнее и, по-видимому, также справедливое его название - «космический век». Человечество вступило на путь, ведущий в загадочные космические дали, покоряя которые оно расширит сферу своей деятельности. Космическое будущее человечества - залог его непрерывного развития на пути прогресса и процветания, о котором мечтали и которое создают те, кто работал и работает сегодня в области космонавтики и других отраслях народного хозяйства.