Исследования Земли из космоса | Space Research Institute
Отдел основан в 1974 г. по инициативе профессора Валентина Семеновича Эткина (1931–1995), одного из основоположников направления дистанционного зондирования Земли радиофизическими методами. Широкая программа фундаментальных и прикладных исследований, развернутая впервые под его руководством в рамках АН СССР, предусматривала проведение ежегодных натурных экспериментов в различных районах Мирового океана (от Черного и Баренцева морей до Тихого океана) с одновременным оснащением принципиально новой аппаратурой самолетов-лабораторий, спутников и научно-исследовательских судов. Экспериментальные исследования сопровождались теоретическими, направленными, прежде всего, на создание радиофизических и гидрофизических моделей наблюдаемых в океане явлений.
Дистанционное зондирование Земли (ДЗЗ) из космоса — фактически, единственный источник данных о том, что происходит с нашей планетой в глобальном масштабе. Микроволновое излучение предоставляет уникальные возможности получения информации о природных средах Земли, которую не может дать никакой другой диапазон электромагнитных волн.
Уже более 45 лет сотрудники отдела занимаются исследованием Земли по данным, полученным различными датчиками (активными и пассивными) микроволнового, ИК- и оптического диапазонов. Под руководством профессоров В.С. Эткина, Ю.А. Кравцова и Е.А. Шаркова в отделе создана ведущая научная школа по развитию и практическому применению радиофизических методов исследования Земли.
В настоящее время сотрудники отдела ведут обработку данных спутников ДЗЗ, проводят теоретические исследования и численное моделирование процессов, происходящих на Земле, проверяют полученные результаты в натурных экспериментах.
Основное внимание уделяется следующим направлениям исследований:- разработке научных основ изучения изменчивости климатических глобальных параметров Земли и характеристик природных катастрофических атмосферных вихрей и явлений, происходящих в системе «океан–атмосфера» и оказывающих влияние на формирование климата планеты, изучению и мониторингу глобального тропического циклогенеза как одного из климатообразующих факторов;
- комплексному использованию спутниковых данных для изучения мезо-и субмезомасштабных гидрофизических процессов в морях и океанах;
- разработке методик выявления антропогенных и естественных загрязнений морской поверхности и прогноза их распространения на основе данных спутникового зондирования;
- определению характеристик снежного покрова, анализу сплоченности и состояния морских и пресноводных льдов, изучению ледниковой толщи Гренландии и Антарктиды;
- разработке методик выявления зон вечной мерзлоты и глубины промерзания почвы;
- разработке теории формирования излучения взволнованной морской поверхности и проведению экспериментальных исследований пространственно-временной структуры ветрового волнения;
- развитию теории переноса излучения в системе «океан–атмосфера» и исследованию глобальных процессов переноса атмосферной влаги и скрытого тепла в атмосфере Земли;
- разработке методов и средств оптического зондирования рассеивающих сред;
- разработке высокоточных измерительных комплексов пассивного микроволнового зондирования.
Ежегодно сотрудники отдела проводят натурные эксперименты в различных районах российских морей синхронно со спутниковой съемкой.
Новые исследования Земли из космоса
В этом году 22 апреля отмечается День Земли. В первую очередь он посвящен тем, кто профессионально занимается ее изучением и систематизацией полученных знаний, позволяя сделать жизнь всех людей более комфортной и безопасной, сохранить биоразнообразие и устойчивое развитие.
Взаимодействие человека с нашей планетой невозможно понять без глубоких знаний о собственно биосфере — одной из оболочек Земли, неотъемлемой частью которой являются живые организмы. Ее исследования с помощью искусственных спутников были развернуты в начале 60-х годов прошлого века. С тех пор их методы и технология непрерывно совершенствуются, а биосферные наблюдения и эксперименты стали обычным элементом научных программ, выполняемых экипажами космических кораблей и орбитальных станций.
Первая миссия NASA по изучению Земли в 2014 году реализуется совместно с Японским аэрокосмическим агентством JAXA. В ней задействован спутник GPM (Global Precipitation Measurement Core Observatory)Впервые за более чем десять лет NASA отправила в космос пять научных приборов для изучения Земли в рамках программы EARTH SCIENCE. Они предоставили ученым новые возможности для дистанционных исследований нашей меняющейся планеты.
Три миссии выполняются самостоятельными специализированными спутниками, а два прибора установили на Международной космической станции (МКС). В рамках года активных научных исследований Земли, объявленного NASA, состоялись также полеты лабораторий самолетного базирования к полюсам и центрам ураганов, получили дальнейшее развитие технологии наблюдений с помощью новых высокочувствительных сенсоров, расширяется использование спутниковых данных для повышения готовности к природным катаклизмам и приобретающим в последнее время актуальность угрозам глобальных изменений климата, а также для смягчения их последствий.
Информация со спутников и самолетов помогает ученым найти ответы на ряд важных вопросов, касающихся изменений климата, повышения уровня моря, уменьшения доступности пресной воды, экстремальных погодных явлений.
GPM
Первой миссией EARTH SCIENCE стала GPM (Global Precipitation Measurement Core Observatory) — спутниковый проект, осуществляемый совместно с Японским агентством аэрокосмических исследований (JAXA). Он положил начало беспрецедентной международной спутниковой группировке, основной задачей которой будет проведение глобальных наблюдений дождей, гроз и снегопадов. Новая информация об этих явлениях поможет ответить на вопросы о функционировании механизма всепланетной циркуляции воды, а также улучшить управление водными ресурсами и прогнозированием погоды. Первый спутник группировки — Core Observatory — успешно запущен 27 февраля с японского космического центра Танегасима с помощью ракеты H-IIA. Он был построен в Центре космических полетов им. Годдарда (Goddard Space Flight Center, NASA). Всего в полнофункциональном аппаратном комплексе, кроме основного, задействовано 8 отдельных однотипных спутников, объединенных общей задачей.
GPM обеспечивает проведение глобальных измерений уровня осадков с повышенной точностью, расширенным охватом и большим динамическим диапазоном. Важным результатом миссии должно стать улучшение качества метеопрогнозов благодаря учету оперативной информации. Кроме того, среди ее задач значатся: накопление знаний о круговороте воды в природе и его связи с изменением климата; получение новой информации о штормовых структурах и крупномасштабных атмосферных процессах; улучшение понимания микрофизики осадков; расширение возможностей мониторинга и прогнозирования ураганов, а также других экстремальных погодных явлений; совершенствование предсказаний стихийных бедствий (наводнений, засух, оползней), урожаев сельскохозяйственных культур, мониторинг ресурсов пресной воды.
OCO-2
Следующим этапом стала миссия для углубленного изучения роли углекислого газа в изменениях климата — OCO-2 (Orbiting Carbon Observatory-2). Наблюдения этого спутника используются для улучшения понимания роли естественных и антропогенных источников CO₂ и их влияния на циклические изменения условий в земных океанах, на суше и в атмосфере.
«Углекислотная обсерватория» OCO-2 ведет глобальный мониторинг концентрации в атмосфере диоксида углерода — этот газ многие ученые считают одним из главных антропогенних загрязнителей, ответственных за глобальное потеплениеOCO-2 — усовершенствованная копия разработанного NASA спутника OCO-1, который не удалось вывести на расчетную орбиту при запуске 24 февраля 2009 года. Обсерватория была запущена с авиабазы Ванденберг (Калифорния) 2 июля 2014 года. Она состоит из одного инструмента, расположенного на оригинальной платформе. Конструктивно прибор включает в себя три спектрометра высокого разрешения для точного определения концентрации атмосферного углекислого газа.
Миссия получает данные в трех различных режимах измерений. В режиме «Надир» (Nadir) прибор рассматривает Землю непосредственно под аппаратом. В режиме «Отблеск» (Glint) отслеживаются участки земной поверхности, от которых отражается солнечный свет. Этот режим используется для проведения высокоточных измерений над равнинными областями (особенно над океанами). В режиме «Цель» (Target) просматривается заданный участок поверхности при каждом прохождении спутника над ним, обеспечивая возможность собрать большое количество измерений для сравнения с результатами исследований, проводимых наземными средствами и другими космическими аппаратами. Плановый срок эксплуатации обсерватории составлял 2 года, однако она успешно функционирует до сих пор.
SMAP
Название миссии SMAP (Soil Moisture Active Passive) можно перевести как «активные и пассивные грунтовые воды». Спутник с низкочастотным микроволновым радиометром и радаром для измерений влажности грунта отправился на орбиту 31 января 2015 года. Полученные им данные используются для предсказания погоды, изменений климата, продуктивности сельского хозяйства и — в более широком контексте — экосистем планеты Земля, а также для изучения кругооборота воды, энергии и углерода. Глобальные карты влажности почв с высоким разрешением позволяют принимать обоснованные меры в отношении оптимального использования водных ресурсов.
Главной задачей миссии SMAP является мониторинг состояния и концентрации воды в верхних слоях грунта, что позволяет точнее прогнозировать погоду, климатические изменения и урожайность сельскохозяйственных культурSMAP использует при наблюдениях новый технологический подход, который заключается в объединении радара и радиометра, работающих в L-диапазоне. Это позволяет расширить диапазон оперативных измерений глубины зондирования и повысить пространственное разрешение. Ожидалось, что миссия продлится не менее трех лет, при этом дискретность предоставления информации не будет превышать двух-трех дней. Тем не менее, спутник исправно работает уже более 7 лет.
ISS-RapidScat
Еще две научные миссии программы EARTH SCIENCE в качестве базовой платформы использовали Международную космическую станцию. Первая из них — ISS-RapidScat — продолжила мониторинг океанских ветров по всему миру, предоставляя ключевую информацию для климатических исследований и предсказания погоды, а также для отслеживания штормов и ураганов. Новый научный инструмент позволил увеличить точность прогнозов погоды и детальнее изучить взаимодействия в системе «океан-атмосфера». Он был доставлен на МКС в сентябре 2014 года на борту грузового корабля Dragon и проработал до августа 2016-го.
ISS-RapidScat — первый из двух научных приборов, установленных на МКС в рамках проекта EARTH SCIENCE в 2014 г. — вел исследования океанических ветров в глобальном масштабе«На нашей планете наличие воды является важным условием для существования жизни. Если мы хотим предсказать изменения климата и сохранить полезные водные ресурсы, мы должны четко представлять, как вода движется внутри атмосферы, между атмосферой, океанами и сушей, — сообщил директор научного отдела департамента NASA Майкл Фрейлих (Michael Freilich). — В сочетании с данными других активных миссий NASA, которые измеряют соленость верхних слоев океанской воды и регистрируют изменения уровней подземных водоносных горизонтов, с использованием GPM и SMAP, мы получили беспрецедентную по точности и функциональности действующую схему измерения жизненного водного цикла нашей планеты».
CATS
Специальный прибор CATS (Cloud-Aerosol Transport System), который также установили на МКС в январе 2015 года, не только собирает данные о мелких каплях жидкости и пылевых частицах в атмосфере Земли, но и служит своего рода прототипом нового поколения космических аппаратов ACE. Данные метеорологических спутников вносят значительный вклад в мониторинг облаков, температуры воздуха, влажности и многих других параметров, но исследовать с их помощью атмосферные аэрозоли до недавнего времени не представлялось возможным, хотя они существенно влияют на погоду и климат в целом. Мониторинг ведется путем зондирования воздуха световыми импульсами — с помощью так называемого «лидара» (лазерного радара).
Научный инструмент CATS будет использовать лазерные радары, работающие на трех различных длинах волн, для исследования распределения аэрозольных частиц в атмосфереВлияние облаков и аэрозолей (например, загрязнений в виде пыли и дыма) на механизмы климатических изменений в глобальном масштабе изучено еще далеко не полностью. Разрешение лидаров, используемых в CATS, оптимально реализуется с высоты орбиты МКС, и вдобавок станция пролетает над многими из важных путей переноса аэрозолей в атмосфере. Особенно ценной оказывается возможность изучения суточных вариаций — обычные научные спутники не всегда могут предоставить такие данные в силу специфики их орбит.
CATS включает в себя четыре радарных устройства, разработанных специально для исследования атмосферных аэрозолей. Они продемонстрировали прекрасную работоспособность в ходе более ранних миссий — например, на спутнике ICESat, проводившего подобные исследования на протяжении двух месяцев в 2003 г., и обсерватории CALIPSO (Cloud-Aerosol Lidar and Infrared Pathfinder Satellite Observations), функционирующей на околоземной орбите с 2006 года. Планируется, что CATS примет эстафету у CALIPSO и проработает вплоть до 2023-го, пока не стартует проект «Аэрозольно-облачные экосистемы» (Aerosol-Cloud-Ecosystems — ACE).
Специалисты считают, что данные CATS позволят сделать выводы о природе аэрозолей в верхних слоях атмосферы. То есть ученые однозначно смогут сказать, представлены ли они частичками льда и капельками воды, либо же пылью, состоящей из менее летучих веществ. Эти данные также чрезвычайно важны для понимания процессов перемещения энергии в атмосфере. Микрочастицы могут поглощать различное количество солнечного света и теплоты из окружающего воздуха и отдавать эту энергию в другом месте.
Аэронавтические исследованияОтправка на МКС приборов по программе EARTH SCIENCE ознаменовала начало ее использования в качестве платформы для непрерывных круглосуточных наблюдений Земли. На протяжении всего своего существования орбитальный комплекс служит уникальной базой для развития научных исследований и технологических инноваций. Его орбита позволяет проводить наблюдения почти 85% земной поверхности. NASA уже установила там пять инструментов для этих целей.
Параллельно с приборами, работающими за пределами атмосферы, в исследованиях задействован беспилотник Global Hawk и флот самолетов, оснащенных сложнейшим современным оборудованием. В 2014 году 12 департаментов NASA выполняли исследовательские программы по всему миру — от Антарктиды до Арктики (в том числе во всех регионах США, Центральной и Южной Америки): изучали полярные льды, загрязнения воздуха в городах, стихийные бедствия и пр.
С помощью беспилотного летательного аппарата Global Hawk (на снимке) и флота специальных лабораторий воздушного базирования NASA осуществляет 12 исследовательских кампаний по всему миру — от арктических и антарктических ледников до тропических широт, в которых зарождаются ураганыЕще одной задачей научной программы EARTH SCIENCE является обеспечение оперативными данными региональных органов управления во всем мире.
В частности, в 2014 году в центре внимания оказались проблемы, связанные с сохранением экосистем в Мексиканском заливе, нехваткой воды на юго-западе США, наводнениями в дельте реки Меконг. Проводились испытания новых датчиков для более точного измерения уровня воды в озерах и водохранилищах, концентрации диоксидa углерода, характеристик наземных экосистем, для мониторинга стихийных бедствий — таких, как землетрясения и цунами.
NASA не только ведет наблюдения жизненно важных параметров Земли различными средствами и их последующий компьютерный анализ с целью отслеживания вековых и краткосрочных климатических изменений. Агентство также щедро делится этими уникальными данными со всем мировым сообществом — для совместного поиска новых путей сохранения экосистем и биоразнообразия нашей родной планеты.
Только самые интересные новости и факты в нашем Telegram-канале!
Присоединяйтесь: https://t.me/ustmagazine
Освоение космоса | История, определение и факты
астронавт за пределами Международной космической станции
Смотреть все СМИ
- Ключевые люди:
- Рассел Луи Швейкарт Джон Гленн Нил Армстронг Тим Пик Сьюзан Хелмс
- Похожие темы:
- космический полет космонавт космическое право космический корабль космический лифт
Просмотреть весь связанный контент →
Последние новости
12 марта 2023 г. , 00:05 по восточноевропейскому времени (AP)
Четыре астронавта возвращаются домой на SpaceX, завершают 5-месячную миссию
Четыре астронавта космической станции вернулись на Землю после быстрый полет SpaceX домой
3 марта 2023 г., 12:34 по восточному времени (AP)
Новый экипаж из США, России и ОАЭ прибывает на космическую станцию
Новый экипаж из США, России и Объединенных Арабских Эмиратов прибыл на Международную космическую станцию
2 марта 2023 г., 7:58 по восточноевропейскому времени (AP)
SpaceX запускает астронавтов США, России и ОАЭ на космическую станцию
SpaceX запустила четырех астронавтов на Международную космическую станцию для НАСА , 8:29 утра по восточному времени (AP)
Проблема в последнюю минуту удерживает ракету SpaceX, астронавты остаются на земле
Технические проблемы в последнюю минуту вынудили SpaceX отменить попытку запуска четырех астронавтов на Международную космическую станцию для НАСА
Февраль. 23 января 2023 г., 23:13 по восточному времени (AP)
Россия запустила спасательный корабль на космическую станцию после утечек
Россия запустила спасательный корабль для двух космонавтов и астронавта НАСА, чей первый полет привел к опасной утечке на Международной космической станции
Самые популярные вопросы
Что такое освоение космоса?
Исследование космоса — это исследование с помощью пилотируемых и непилотируемых космических кораблей пространств Вселенной за пределами атмосферы Земли и использование полученной таким образом информации для расширения знаний о космосе и на благо человечества.
Должны ли люди колонизировать космос?
Космическая колонизация широко обсуждается. Некоторые утверждают, что у людей есть моральный долг спасти наш вид от вымирания, и космическая колонизация — один из способов сделать это. Другие утверждают, что жизнь в космосе — это научная фантастика и что мы должны сосредоточиться на улучшении жизни на Земле, а не на возможном разрушении другой планеты или луны. Чтобы узнать больше о дебатах о колонизации космоса, посетите ProCon.org.
Сводка
Прочтите краткий обзор этой темы
исследование космоса , исследование с помощью пилотируемых и непилотируемых космических кораблей пространств Вселенной за пределами земной атмосферы и использование полученной таким образом информации для расширения знаний о космосе и на благо человечества. Полный список всех пилотируемых космических полетов с подробной информацией о достижениях каждой миссии и экипаже доступен в разделе «Хронология пилотируемых космических полетов».
Люди всегда смотрели на небо и задавались вопросом о природе объектов, видимых в ночном небе. С развитием ракет и достижений в области электроники и других технологий в 20-м веке стало возможным отправлять машины и животных, а затем и людей над земной атмосферой в космическое пространство. Однако задолго до того, как технологии сделали возможными эти достижения, исследование космоса уже захватило умы многих людей, не только пилотов самолетов и ученых, но также писателей и художников.
Сильная власть, которую космические путешествия всегда имели в воображении, вполне может объяснить, почему профессиональные астронавты и непрофессионалы соглашаются на свой большой риск, по словам Тома Вулфа в 9.0075 The Right Stuff (1979), сидеть «на вершине огромной римской свечи, такой как ракета Редстоун, Атлас, Титан или Сатурн, и ждать, пока кто-нибудь не зажжет фитиль». Возможно, это также объясняет, почему исследование космоса было общей и устойчивой темой в литературе и искусстве. Как ясно показывают века спекулятивной фантастики в книгах, а в последнее время и в фильмах, «один маленький шаг для [человека] и один гигантский скачок для человечества» совершался человеческим духом много раз и разными способами, прежде чем Нил Армстронг оставил первый след человечества. на Луне.Узнайте о важности Спутника, Юрия Гагарина, Аполлона-11, космического телескопа Хаббл и SpaceShipOne
Просмотреть все видео к этой статьеДостижение космического полета позволило людям начать исследовать Солнечную систему и остальную множество объектов и явлений, которые лучше наблюдать с космической точки зрения, и использовать в интересах человека ресурсы и атрибуты космической среды. Все эти виды деятельности — открытие, научное понимание и применение этого понимания в интересах человечества — являются элементами исследования космоса. (Для общего обсуждения космических аппаратов, вопросов запуска, траекторий полета, а также процедур навигации, стыковки и восстановления см. см. космический полет.)
Обзор недавних космических достижений
Мотивы космической деятельности
Хотя возможность исследования космоса уже давно волновала людей во многих сферах жизни, на протяжении большей части конца 20 века и начала 21 века , только национальные правительства могли позволить себе очень высокие затраты на запуск людей и машин в космос. Эта реальность означала, что исследование космоса должно было служить очень широким интересам, и это действительно делалось разными способами. Государственные космические программы расширили знания, служили индикаторами национального престижа и могущества, укрепляли национальную безопасность и военную мощь и приносили значительную пользу широкой публике.
В тех областях, где частный сектор мог получать прибыль от деятельности в космосе, в первую очередь от использования спутников в качестве телекоммуникационных ретрансляторов, коммерческая космическая деятельность процветала без государственного финансирования. В начале 21 века предприниматели считали, что в космосе есть несколько других областей коммерческого потенциала, в первую очередь космические путешествия, финансируемые из частных источников.Викторина «Британника»
Космические рекорды
Узнайте об исследованиях Марса, включая космические корабли на орбите планеты и марсоходы Opportunity и Curiosity, пересекающие поверхность Марса
Просмотреть все видео к этой статьеПосле Второй мировой войны правительства взяли на себя ведущую роль в поддержке исследований, знания о природе, роль, которую раньше играли университеты, частные фонды и другие неправительственные организации. Это изменение произошло по двум причинам. Во-первых, потребность в сложном оборудовании для проведения многих научных экспериментов и в использовании этого оборудования большими группами исследователей привела к расходам, которые могли позволить себе только правительства.
Во-вторых, правительства были готовы взять на себя эту ответственность из-за убеждения, что фундаментальные исследования позволят получить новые знания, необходимые для здоровья, безопасности и качества жизни их граждан. Таким образом, когда ученые обратились к правительству за поддержкой для первых космических экспериментов, она была получена. С самого начала космической деятельности в Соединенных Штатах, Советском Союзе и Европе национальные правительства уделяли первостепенное внимание поддержке науки, проводимой в космосе и из космоса. Начав скромно, космическая наука расширилась при государственной поддержке и теперь включает многомиллиардные исследовательские миссии в Солнечной системе. Примеры таких усилий включают разработку марсохода Curiosity, миссию Кассини-Гюйгенс к Сатурну и его спутникам, а также развитие крупных космических астрономических обсерваторий, таких как космический телескоп Хаббла.Советский лидер Никита Хрущев в 1957 году использовал тот факт, что его страна первой запустила спутник, как свидетельство технологической мощи Советского Союза и превосходства коммунизма.
Оформите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту. Подпишитесь сейчас
Еще до того, как был запущен первый спутник, лидеры США осознавали, что возможность наблюдать за военными действиями по всему миру из космоса будет способствовать национальной безопасности. После успеха своих спутников фоторазведки, которые начали эксплуатироваться в 1960 году, Соединенные Штаты построили все более сложные спутники наблюдения и радиоэлектронной разведки. Советский Союз также быстро разработал ряд разведывательных спутников, а позже несколько других стран ввели свои собственные программы спутникового наблюдения. Спутники для сбора разведывательных данных использовались, помимо прочего, для проверки соглашений о контроле над вооружениями, предупреждения о военных угрозах и идентификации целей во время военных операций.
Помимо повышения безопасности, спутники давали вооруженным силам возможность улучшить связь, наблюдение за погодой, навигацию, синхронизацию и определение местоположения. Это привело к значительному государственному финансированию военно-космических программ в США и Советском Союзе. Хотя преимущества и недостатки размещения оружия доставки в космосе обсуждались, по состоянию на начало 21 века такое оружие не было развернуто, равно как и противоспутниковые системы космического базирования, то есть системы, которые могут атаковать или создавать помехи на орбите. спутники. Размещение оружия массового поражения на орбите или на небесных телах запрещено международным правом.
Правительства рано осознали, что возможность наблюдать за Землей из космоса может принести значительную пользу широкой публике, помимо безопасности и использования в военных целях. Первым приложением, которым нужно было заниматься, была разработка спутников для помощи в прогнозировании погоды. Второе приложение включало удаленное наблюдение за поверхностью суши и моря для сбора изображений и других данных, важных для прогнозирования урожая, управления ресурсами, мониторинга окружающей среды и других приложений. США, Советский Союз, Европа и Китай также разработали свои собственные спутниковые системы глобального позиционирования, изначально предназначенные для военных целей, которые могли определять точное местоположение пользователя, помогать в навигации из одной точки в другую и предоставлять очень точные сигналы времени. . Эти спутники быстро нашли широкое применение в гражданских целях в таких областях, как персональная навигация, геодезия и картография, геология, управление воздушным движением и работа в сетях передачи информации. Они иллюстрируют реальность, которая оставалась неизменной на протяжении полувека: по мере развития космических возможностей их часто можно использовать как в военных, так и в гражданских целях.
Другим космическим приложением, которое началось при государственной поддержке, но быстро перешло в частный сектор, является передача голоса, видео и данных через орбитальные спутники. Спутниковая связь превратилась в многомиллиардный бизнес и является одной из явно успешных областей коммерческой космической деятельности. Родственным, но экономически гораздо меньшим коммерческим космическим бизнесом является обеспечение запусков частных и государственных спутников. В 2004 году частное предприятие отправило пилотируемый космический корабль SpaceShipOne на нижний край космоса для трех коротких суборбитальных полетов. Хотя технически это было гораздо менее сложным достижением, чем вывод людей на орбиту, его успех рассматривался как важный шаг к открытию космоса для коммерческих путешествий и, в конечном итоге, для туризма. Спустя более 15 лет после того, как SpaceShipOne достиг космоса, такие суборбитальные полеты стали выполнять несколько фирм. Появились компании, которые также используют спутниковые снимки для предоставления бизнесу данных об экономических тенденциях. Высказывались предположения, что в будущем другие области космической деятельности, в том числе использование ресурсов, обнаруженных на Луне и околоземных астероидах, и улавливание солнечной энергии для обеспечения Земли электроэнергией, могли бы стать успешным бизнесом.
Большая часть космической деятельности осуществляется потому, что она служит какой-то утилитарной цели, будь то расширение знаний, усиление национальной мощи или получение прибыли. Тем не менее, остается мощное глубинное ощущение того, что людям важно исследовать космос ради него самого, «чтобы увидеть, что там есть». Хотя единственные путешествия, которые люди совершили вдали от ближайших окрестностей Земли — полеты «Аполлона» на Луну — были мотивированы конкуренцией времен холодной войны, к людям постоянно обращались с призывами вернуться на Луну, отправиться на Марс и посетить другие места. места в Солнечной системе и за ее пределами. Пока люди не возобновят такие исследовательские путешествия, роботизированные космические корабли будут продолжать служить вместо них, чтобы исследовать Солнечную систему и исследовать тайны Вселенной.
Исследование космоса | История, определение и факты
астронавт за пределами Международной космической станции
Смотреть все СМИ
- Ключевые люди:
- Рассел Луи Швейкарт Джон Гленн Нил Армстронг Тим Пик Сьюзан Хелмс
- Похожие темы:
- космический полет космонавт космическое право космический корабль космический лифт
Просмотреть весь связанный контент →
Последние новости
12 марта 2023 г. , 00:05 по восточноевропейскому времени (AP)
Четыре астронавта возвращаются домой на SpaceX, завершают 5-месячную миссию
Четыре астронавта космической станции вернулись на Землю после быстрый полет SpaceX домой
3 марта 2023 г., 12:34 по восточному времени (AP)
Новый экипаж из США, России и ОАЭ прибывает на космическую станцию
Новый экипаж из США, России и Объединенных Арабских Эмиратов прибыл на Международную космическую станцию
2 марта 2023 г., 7:58 по восточноевропейскому времени (AP)
SpaceX запускает астронавтов США, России и ОАЭ на космическую станцию
SpaceX запустила четырех астронавтов на Международную космическую станцию для НАСА , 8:29 утра по восточному времени (AP)
Проблема в последнюю минуту удерживает ракету SpaceX, астронавты остаются на земле
Технические проблемы в последнюю минуту вынудили SpaceX отменить попытку запуска четырех астронавтов на Международную космическую станцию для НАСА
Февраль. 23 января 2023 г., 23:13 по восточному времени (AP)
Россия запустила спасательный корабль на космическую станцию после утечек
Россия запустила спасательный корабль для двух космонавтов и астронавта НАСА, чей первый полет привел к опасной утечке на Международной космической станции
Самые популярные вопросы
Что такое освоение космоса?
Исследование космоса — это исследование с помощью пилотируемых и непилотируемых космических кораблей пространств Вселенной за пределами атмосферы Земли и использование полученной таким образом информации для расширения знаний о космосе и на благо человечества.
Должны ли люди колонизировать космос?
Космическая колонизация широко обсуждается. Некоторые утверждают, что у людей есть моральный долг спасти наш вид от вымирания, и космическая колонизация — один из способов сделать это. Другие утверждают, что жизнь в космосе — это научная фантастика и что мы должны сосредоточиться на улучшении жизни на Земле, а не на возможном разрушении другой планеты или луны. Чтобы узнать больше о дебатах о колонизации космоса, посетите ProCon.org.
Сводка
Прочтите краткий обзор этой темы
исследование космоса , исследование с помощью пилотируемых и непилотируемых космических кораблей пространств Вселенной за пределами земной атмосферы и использование полученной таким образом информации для расширения знаний о космосе и на благо человечества. Полный список всех пилотируемых космических полетов с подробной информацией о достижениях каждой миссии и экипаже доступен в разделе «Хронология пилотируемых космических полетов».
Люди всегда смотрели на небо и задавались вопросом о природе объектов, видимых в ночном небе. С развитием ракет и достижений в области электроники и других технологий в 20-м веке стало возможным отправлять машины и животных, а затем и людей над земной атмосферой в космическое пространство. Однако задолго до того, как технологии сделали возможными эти достижения, исследование космоса уже захватило умы многих людей, не только пилотов самолетов и ученых, но также писателей и художников. Сильная власть, которую космические путешествия всегда имели в воображении, вполне может объяснить, почему профессиональные астронавты и непрофессионалы соглашаются на свой большой риск, по словам Тома Вулфа в 9.0075 The Right Stuff (1979), сидеть «на вершине огромной римской свечи, такой как ракета Редстоун, Атлас, Титан или Сатурн, и ждать, пока кто-нибудь не зажжет фитиль». Возможно, это также объясняет, почему исследование космоса было общей и устойчивой темой в литературе и искусстве. Как ясно показывают столетия спекулятивной фантастики в книгах, а в последнее время и в фильмах, «один маленький шаг для [человека] и один гигантский скачок для человечества» совершался человеческим духом много раз и разными способами, прежде чем Нил Армстронг оставил первый след человечества. на Луне.
Узнайте о важности Спутника, Юрия Гагарина, Аполлона-11, космического телескопа Хаббл и SpaceShipOne
Просмотреть все видео к этой статьеДостижение космического полета позволило людям начать исследовать Солнечную систему и остальную множество объектов и явлений, которые лучше наблюдать с космической точки зрения, и использовать в интересах человека ресурсы и атрибуты космической среды. Все эти виды деятельности — открытие, научное понимание и применение этого понимания в интересах человечества — являются элементами исследования космоса. (Для общего обсуждения космических аппаратов, вопросов запуска, траекторий полета, а также процедур навигации, стыковки и восстановления см. см. космический полет.)
Обзор недавних космических достижений
Мотивы космической деятельности
Хотя возможность исследования космоса уже давно волновала людей во многих сферах жизни, на протяжении большей части конца 20 века и начала 21 века , только национальные правительства могли позволить себе очень высокие затраты на запуск людей и машин в космос. Эта реальность означала, что исследование космоса должно было служить очень широким интересам, и это действительно делалось разными способами. Государственные космические программы расширили знания, служили индикаторами национального престижа и могущества, укрепляли национальную безопасность и военную мощь и приносили значительную пользу широкой публике. В тех областях, где частный сектор мог получать прибыль от деятельности в космосе, в первую очередь от использования спутников в качестве телекоммуникационных ретрансляторов, коммерческая космическая деятельность процветала без государственного финансирования. В начале 21 века предприниматели считали, что в космосе есть несколько других областей коммерческого потенциала, в первую очередь космические путешествия, финансируемые из частных источников.
Викторина «Британника»
Космическая навигация: правда или вымысел?
Узнайте об исследованиях Марса, включая космические корабли на орбите планеты и марсоходы Opportunity и Curiosity, пересекающие поверхность Марса
Просмотреть все видео к этой статьеПосле Второй мировой войны правительства взяли на себя ведущую роль в поддержке исследований, знания о природе, роль, которую раньше играли университеты, частные фонды и другие неправительственные организации. Это изменение произошло по двум причинам. Во-первых, потребность в сложном оборудовании для проведения многих научных экспериментов и в использовании этого оборудования большими группами исследователей привела к расходам, которые могли позволить себе только правительства. Во-вторых, правительства были готовы взять на себя эту ответственность из-за убеждения, что фундаментальные исследования позволят получить новые знания, необходимые для здоровья, безопасности и качества жизни их граждан. Таким образом, когда ученые обратились к правительству за поддержкой для первых космических экспериментов, она была получена. С самого начала космической деятельности в Соединенных Штатах, Советском Союзе и Европе национальные правительства уделяли первостепенное внимание поддержке науки, проводимой в космосе и из космоса. Начав скромно, космическая наука расширилась при государственной поддержке и теперь включает многомиллиардные исследовательские миссии в Солнечной системе. Примеры таких усилий включают разработку марсохода Curiosity, миссию Кассини-Гюйгенс к Сатурну и его спутникам, а также развитие крупных космических астрономических обсерваторий, таких как космический телескоп Хаббла.
Советский лидер Никита Хрущев в 1957 году использовал тот факт, что его страна первой запустила спутник, как свидетельство технологической мощи Советского Союза и превосходства коммунизма. Он повторил эти заявления после орбитального полета Юрия Гагарина в 1961 году. Дуайт Д. Эйзенхауэр решил не соревноваться за престиж с Советским Союзом в космической гонке, его преемник Джон Ф. Кеннеди придерживался другого мнения. 20 апреля 1961 года, после полета Гагарина, он попросил своих советников определить «космическую программу, которая обещает драматические результаты, в которых мы могли бы победить». Ответ пришел 8 мая 1961, меморандум, рекомендующий Соединенным Штатам взять на себя обязательство отправить людей на Луну, потому что «выдающиеся достижения в космосе… символизируют технологическую мощь и организационные способности нации» и потому что последующий престиж будет «частью битвы на текучем фронте». холодной войны». С 1961 года и до распада Советского Союза в 1991 году конкуренция между Соединенными Штатами и Советским Союзом оказывала большое влияние на темпы и содержание их космических программ. Другие страны также рассматривали успешную космическую программу как важный показатель национальной мощи.
Оформите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту. Подпишитесь сейчас
Еще до того, как был запущен первый спутник, лидеры США осознавали, что возможность наблюдать за военными действиями по всему миру из космоса будет способствовать национальной безопасности. После успеха своих спутников фоторазведки, которые начали эксплуатироваться в 1960 году, Соединенные Штаты построили все более сложные спутники наблюдения и радиоэлектронной разведки. Советский Союз также быстро разработал ряд разведывательных спутников, а позже несколько других стран ввели свои собственные программы спутникового наблюдения. Спутники для сбора разведывательных данных использовались, помимо прочего, для проверки соглашений о контроле над вооружениями, предупреждения о военных угрозах и идентификации целей во время военных операций.
Помимо повышения безопасности, спутники давали вооруженным силам возможность улучшить связь, наблюдение за погодой, навигацию, синхронизацию и определение местоположения. Это привело к значительному государственному финансированию военно-космических программ в США и Советском Союзе. Хотя преимущества и недостатки размещения оружия доставки в космосе обсуждались, по состоянию на начало 21 века такое оружие не было развернуто, равно как и противоспутниковые системы космического базирования, то есть системы, которые могут атаковать или создавать помехи на орбите. спутники. Размещение оружия массового поражения на орбите или на небесных телах запрещено международным правом.
Правительства рано осознали, что возможность наблюдать за Землей из космоса может принести значительную пользу широкой публике, помимо безопасности и использования в военных целях. Первым приложением, которым нужно было заниматься, была разработка спутников для помощи в прогнозировании погоды. Второе приложение включало удаленное наблюдение за поверхностью суши и моря для сбора изображений и других данных, важных для прогнозирования урожая, управления ресурсами, мониторинга окружающей среды и других приложений. США, Советский Союз, Европа и Китай также разработали свои собственные спутниковые системы глобального позиционирования, изначально предназначенные для военных целей, которые могли определять точное местоположение пользователя, помогать в навигации из одной точки в другую и предоставлять очень точные сигналы времени. . Эти спутники быстро нашли широкое применение в гражданских целях в таких областях, как персональная навигация, геодезия и картография, геология, управление воздушным движением и работа в сетях передачи информации. Они иллюстрируют реальность, которая оставалась неизменной на протяжении полувека: по мере развития космических возможностей их часто можно использовать как в военных, так и в гражданских целях.
Другим космическим приложением, которое началось при государственной поддержке, но быстро перешло в частный сектор, является передача голоса, видео и данных через орбитальные спутники. Спутниковая связь превратилась в многомиллиардный бизнес и является одной из явно успешных областей коммерческой космической деятельности. Родственным, но экономически гораздо меньшим коммерческим космическим бизнесом является обеспечение запусков частных и государственных спутников. В 2004 году частное предприятие отправило пилотируемый космический корабль SpaceShipOne на нижний край космоса для трех коротких суборбитальных полетов. Хотя технически это было гораздо менее сложным достижением, чем вывод людей на орбиту, его успех рассматривался как важный шаг к открытию космоса для коммерческих путешествий и, в конечном итоге, для туризма. Спустя более 15 лет после того, как SpaceShipOne достиг космоса, такие суборбитальные полеты стали выполнять несколько фирм. Появились компании, которые также используют спутниковые снимки для предоставления бизнесу данных об экономических тенденциях. Высказывались предположения, что в будущем другие области космической деятельности, в том числе использование ресурсов, обнаруженных на Луне и околоземных астероидах, и улавливание солнечной энергии для обеспечения Земли электроэнергией, могли бы стать успешным бизнесом.
Ваш комментарий будет первым