Нажмите "Enter", чтобы перейти к содержанию

Ученые связанные с космосом: Исследования космоса

Содержание

Исследования космоса

В предыдущей главе речь шла исключительно о науке, потому что сейчас космос за пределами орбиты Земли представляет только научный интерес. Однако в дальнейшем это может измениться.

В когнитивной психологии существует такое понятие, как иллюзия конца истории. В 2013 году ученые провели опрос 19 тысяч человек в возрасте от 18 до 68 лет. Их просили описать, как их личность изменилась за предыдущих 10 лет, и каких изменений они ожидают в будущем. Выяснилось, что люди хорошо осознают произошедшие с ними изменения, но не думают, что будут меняться в дальнейшем. Психологические механизмы, создающие это заблуждение, лежат на поверхности, и влияют не только на нашу оценку собственного прошлого, но на представление людей о прошлом и будущем в целом. Мы все осознаем социальный и технический прогресс, достигнутый обществом за последнюю тысячу лет, но уверены, что ничего более захватывающего в будущем нас не ожидает.

Философы много спорят о прогрессе, начиная с его определения и заканчивая вопросом о неизбежности или случайности поступательного развития человечества.

Я постараюсь поменьше философствовать и опираться на факты и логику. История цивилизации обычно отсчитывается с Древнего Египта, который пережил три «царства». Его история разделяется на периоды прогресса, периоды стагнации и кризисы, отбрасывавшие общество назад. Кризисы случались в конце каждого царства, после них наступала стагнация, а затем появлялась новая цивилизация с новыми технологиями и культурой. В дальнейшей истории – а также в параллельно развивавшихся цивилизациях в других регионах Земли – наблюдались те же формы развития.

Любопытно, что среди описанных периодов развития нет периодов деградации. Когда в обществе происходит регресс, он случается из-за катастрофических событий. Профессиональные историки, конечно, захотят мне возразить, и, возможно, будут правы. Но если в истории и наблюдались периоды медленной деградации, то они обычно объяснялись субъективными причинами (например, правлением неудачного монарха), а не были объективным процессом.

Получается, что цивилизация, намеренно не направляемая властью в какую-то сторону, склонна быстро или медленно развиваться, тогда как регресс происходит только под давлением.

Это свойство создает перевес в пользу прогресса, который мы и наблюдаем: не без провалов и неудач, но постепенно человечество становится все более и более развитым. Мы создаем все более продвинутые технологии, и экономика растет. Вывод этот не бесспорный но, согласитесь, вполне логичный.

Есть еще один фактор, внушающий оптимизм относительно будущего человеческой цивилизации. Чем дальше она развивается, тем устойчивее становится перед лицом катастрофических событий, вызывающих технологический откат. Вернемся к Древнему Египту. 4,5 тысячи лет назад всю человеческую цивилизацию могла бы погубить сильная многолетняя засуха на Ниле. Но цивилизация с тех пор распространялась и расширялась, пока не стала глобальной. Письменность обеспечивает сохранение знаний, а университеты – их распространение.

Какой катаклизм мог бы заставить сейчас всё человечество разучиться читать? Ведь только такая катастрофа могла бы привести к технологической деградации. Но на это не способны даже глобальные события. Да, таяние антарктических льдов вследствие глобального потепления может стать всепланетной катастрофой. Но книги не исчезнут, заводы и университеты не будут полностью уничтожены. Падение большого метеорита может привести к сотням миллионов и даже миллиардам жертв, но оставшиеся люди не разучатся читать. Экономика откатится назад, а накопленные знания останутся с нами.

Риск технологической катастрофы уменьшается ступенчато. Сначала люди изобрели письменность. Она позволила накапливать знания и заложила основу первой цивилизации. Затем цивилизация начала расширяться. Из локальной она к началу нашей эры превратилась в региональную. И даже гибель Римской империи, хоть и имела очень тяжелые последствия, не привела к полной утрате ее знаний. А сейчас цивилизация стала всепланетной. Следующий шаг – распространение человеческой цивилизации в космос – не только радикально повысит выживаемость человеческой цивилизации, но и снизит риск катастрофического технологического спада. Если уйти от абстракции, приведу пример: гибель планеты для земной цивилизации означает ее конец.

Для цивилизации, колонизировавшей свою звездную систему – это тяжелая катастрофа. Для галактической цивилизации – грустное событие, достойное трехдневного траура.

Не стоит ни переоценивать, ни недооценивать угрозу цивилизации, существующей на отдельной планете. Геологи и планетологи, изучающие другие планеты Солнечной системы, знают, что планеты в геологическом масштабе времени не являются статичными системами. Они активны, условия на их поверхности меняются гораздо сильнее, чем на протяжении последних нескольких тысяч лет на Земле. Поэтому цивилизация, застрявшая на одной планете, имеет гораздо более ограниченный срок существования, чем цивилизация, освоившая звездную систему. А межзвездная цивилизация, в свою очередь, практически бессмертна.

Все сказанное выше – умозаключения, несомненно, имеющие определенные изъяны. Но они вполне логичны и позволяют мне верить, что человеческая цивилизация не вернется в каменный век. Она приобрела солидный запас прочности и в дальнейшем, быстро или медленно, продолжит развиваться.

Эта логика работает в большей степени для научно-технического развития цивилизации и в меньшей степени для экономического. А это важно. Мы до сих пор не освоили Марс и Венеру не потому, что у нас нет необходимых технологий, а из-за того, что это дорого. Другими словами, инфраструктурные издержки слишком велики для колонизации Солнечной системы. Совсем другими словами – стоимость доставки груза на орбиту Земли слишком высока. С одной стороны, их может снизить научно-технический прогресс. С другой стороны, издержки, даже оставшиеся на современном уровне, могут стать оказаться приемлемыми, если экономическое развитие Земли продолжится.

На этот раз начнем с примера. Затраты на производство одного холодильника в разы превышают доходы европейского крестьянина в Средние века. А в XXI веке потомок европейского крестьянина при желании может покупать два холодильника в месяц. Лет 200 назад ни одно государство не могло бы проспонсировать разработку ракеты космического назначения.

Первые ракеты, способные вывести спутник на орбиту, появились в качестве побочного продукта государственных военных расходов 60 лет назад. Сейчас уже не государства, а крупные частные компании способны на такие разработки. А через 200 лет, вероятно, создание функционирующей ракеты космического назначения будет доступно не крупному и даже не среднему, а мелкому бизнесу.

Это происходит не только из-за удешевления производственных процессов, но и благодаря тому, что человечество богатеет. Экономика Земли начала XXI века производит на порядки больше, чем экономика столетней давности. То, чтоб было роскошью, становится обыденностью. И это здорово.

Если мы предположим, что научно-технический прогресс не остановится, а промышленность Земли продолжит расти, то распространение экономической деятельности на планеты и другие тела Солнечной системы становится лишь вопросом времени, который и нужно обсудить. Предсказание будущего – задание неблагодарное. Нельзя сказать, насколько тяжелые и частые кризисы ждут человечество. На повестке дня – таяние ледников, которое может привести к значительной потере людских ресурсов и промышленности у морских побережий. Неизбежный отказ от нефти в пользу возобновляемых источников энергии тоже замедлит рост эффективности мировой экономики. Но, например, в XX веке из-за двух мировых войн более 20 лет – а это немало – было потрачено на разрушение и восстановление промышленности Земли.

В последние несколько десятков лет мировая экономика растет в среднем более чем на 3% в год. С сохранением этих темпов (они учитывают локальные кризисы) к XXII веку она вырастет в 11 раз. Если для учета глобальных кризисов уменьшить ожидаемый рост до 2% (соответствует 30 годам, потраченным на преодоление катастрофических событий), экономика увеличится к 2100 году только в пять раз.

Для нас это означает, что полеты в космос станут в 5-10 раз доступнее безо всякого технологического развития – не за счет снижения цен, а благодаря нашему обогащению. Для бизнеса и граждан 2100 года купить запуск на ракете за $60 млн будет не сложнее, чем для нас купать 6-12-миллионный запуск. Это все еще слишком дорого для того, чтобы сделать космос доступным к началу XXII века, но обратите внимание: пока наши расчеты не учитывают технический прогресс. Уже в 2020-х годах можно ожидать снижения стоимости космических запусков в 2-3 раза за счет применения многоразовых средств выведения. И это именно результат технического прогресса: еще недавно многоразовые системы были неэффективны.

Научно-технический и экономический прогресс будут дополнять друг друга, делая космос более доступным. Когда начнется освоение Солнечной системы? Если не случится серьезных экономических потрясений, а технический прогресс подкинет пару сюрпризов, этого можно ожидать уже в текущем веке. В пессимистичном варианте оно будет отложено до XXIII века, ну а промежуточный осторожный вариант прогноза – первая половина XXII века.

Сибирские ученые рассказали о разработках СО РАН для космоса

 

В День космонавтики  и 60-ю годовщину со дня первого полета человека в космос ученые из новосибирского Академгородка напомнили о наработках и исследованиях в сфере космических технологий.  

 

«Новосибирск — мультидисциплинарный научный центр, наши ученые вносили и вносят большой вклад в освоение космоса. У нас в регионе ведутся не только фундаментальные, но и прикладные работы. Они очень важны и востребованны. Один из примеров — аэрокосмические исследования в Новосибирском государственном университете. Результаты этих работ применяются на разнообразных космических аппаратах. Среди компаний-резидентов Академпарка есть предприятие, которое занимается проектированием малых космических аппаратов и бортовой аппаратуры, взаимодействует с крупными представителями аэрокосмической отрасли», — отметил министр науки и инновационной политики Новосибирской области кандидат физико-математических наук Алексей Владимирович Васильев.

 


 

«Действительно, мы участвуем и всегда участвовали во многих работах, связанных с космосом. В частности, речь идет о запуске первого челнока “Энергия” — “Буран”. Без работы ФИЦ “Институт катализа им. Г. К. Борескова СО РАН” он просто не был бы запущен. Наше Отделение продолжает активно работать в области систем жизнеобеспечения во время длительных полетов, этим занимаются в Институте биофизики СО РАН (Красноярск). К слову, именно усилиями красноярских ученых из АО “»Информационные спутниковые системы» им. ак. М. Ф. Решетнёва” была создана наша орбитальная группировка спутниковых систем связи, они в том числе обеспечивают работу системы ГЛОНАСС», — дополнил председатель Сибирского отделения РАН академик Валентин Николаевич Пармон.

 


 

«В нашем арсенале есть аэродинамические трубы от малых до космических скоростей. Еще одно направление работ — изучение взаимодействия струй ракетных двигателей, процессов их колебаний и акустических пульсаций», — подчеркнул Александр Шиплюк.

 

 

«Наука в Сибири»


Космический обзор: вспоминаем проекты Пермского университета, связанные с космосом


Учёные ПГНИУ проводят исследования в области освоения космического пространства, ведут эксперименты в космосе, занимаются созданием новых приборов для применения на Международной космической станции (МКС) и даже пишут книги по космической тематике. В День космонавтики рассказываем про космические проекты, исследования и разработки учёных Пермского университета.


1. Учёные ПГНИУ создают приборы для МКС
Например, математики Пермского университета предложили «Роскосмосу» внедрять космические оболочки нового поколения. Ученые запатентовали саморазворачивающуюся композитную оболочку, которая способна распаковываться и отвердевать прямо в космосе. Конструкция может быть использована во время космических исследований на станциях для хранения вещей и сбора космического мусора.

В рамках научно-исследовательского и опытно-конструкторского этапа учёные ПГНИУ поднимают опытные образцы в стратосферу и тестируют в вакуумных камерах. Такие работы ведут только в Перми и австралийском Сиднее.

2. Учёные Пермского университета проводят исследования через космос, которые помогают на Земле
Используя результаты наблюдения из космоса, научный коллектив географического факультета и Естественнонаучного института ПГНИУ оценил влияние серной кислоты на реки Прикамья, чтобы разработать систему по реабилитации региона.

3. ПГНИУ сотрудничает с ведущими региональными организациями космической отрасли
Пермский университет подписал соглашения о сотрудничестве с ОАО «Протон – Пермские моторы», а также с ОАО «Ракетно-космическая Корпорация «Энергия» имени С.П.Королева». В рамках сотрудничества с одним из предприятий физики ПГНИУ создали новый прибор для изучения физики жидкости и газа в невесомости.

4. Учёные Пермского университета издают книги по космической тематике
В прошлом году географы ПГНИУ выпустили альбом космических снимков региона «Пермский край. Взгляд из Космоса», где собрали 47 космических фотографий Прикамья.

Напоминаем, ПГНИУ в числе немногих вузов России обладает лицензией «Роскосмоса» на космическую деятельность. Это даёт право преподавателям, сотрудникам и студентам заниматься проектами, связанными с космической сферой.


 

Пресс-служба

как ученые исследуют поверхность планеты из космоса

Количество спутников на орбитах увеличивается с каждым месяцем. Благодаря сигналам, поступающим с космических аппаратов, можно легко связаться с человеком в любой точке земного шара, узнать свое местоположение или уточнить прогноз погоды. Спутниковые данные активно используются и в науке, в том числе в областях, которые, на первый взгляд, далеки от космоса. Одна из таких – экологический мониторинг и рациональное природопользование. К примеру, ученым Красноярского научного центра СО РАН спутниковая информация помогает предсказывать пожары в лесах края и наблюдать за состоянием сельхозугодий.

ПРЕДУПРЕДИТЬ ЛЕСНОЙ ПОЖАР

О том, как с помощью спутниковых данных красноярские ученые следят за лесными пожарами, рассказывает кандидат физико-математических наук, заведующий лабораторией космических систем и технологий ФИЦ КНЦ СО РАН  – Олег Якубайлик.

Спутники передают на землю данные, полученные при съемке земной поверхности в различных спектральных диапазонах: видимом, ультрафиолетовом, инфракрасном. Особое значение для обнаружения пожаров имеет инфракрасное излучение, или как его еще называют – тепловое. Оно отчетливо фиксирует зоны с повышенной температурой. Основываясь на таких данных, ученые выясняют, действительно ли скачок температуры связан с пожаром.

После обработки первичных спектральных изображений исследователи получают производную информацию, например, спектральные индексы. В частности, аэрозольный индекс позволяет оценивать количество пыли и частиц в атмосфере и отслеживать задымленность территорий. По спутниковым снимкам хорошо видны события в масштабе нескольких тысяч километров, когда дым от пожаров в Эвенкии достигает Красноярска или городов в европейской части России.

Для анализа влияния пожаров на тайгу наблюдают за возгораниями в режиме реального времени. Важная составляющая – послепожарные изображения гарей. С их помощью можно точно оценить площадь выгораний. Изображения, сделанные в различных спектральных диапазонах, позволяют обнаруживать факт наличия пожара спустя годы после самого возгорания. Визуально такой участок уже может быть «зеленым» — поросшим травой и кустарниками, и не определяться как послепожарный. Благодаря спутниковым данным ученые также отслеживают успешность и сроки возобновления леса. К примеру, в одном из последних исследований при помощи данных дистанционного зондирования земли ученые показали, что возобновление лесов в сибирских регионах занимает десятки лет.

Сегодня основное внимание ученых сконцентрировано не на единичных случаях лесных пожаров, а на многолетних особенностях их распространения. Имея долговременную статистику, можно выделить наиболее пожароопасный сезон или участок, на который нужно обратить внимание. Подобная информация позволит предупредить катастрофические ситуации. Например, зная, что на определенной территории высока вероятность пожара в какой-то временной отрезок, для минимизации последствий можно сформулировать рекомендации по применению особых мер. Анализ многолетних данных позволяет влиять на оперативность мероприятий, связанных с ликвидацией пожаров и минимизацией ущербов.

 

СОБРАТЬ УРОЖАЙ ВОВРЕМЯ

Дистанционное зондирование открывает аграриям недоступные ранее возможности. О том, как спутниковые данные применяют для раннего прогнозирования урожайности зерновых культур, рассказывает Анатолий Шевырногов, доктор технических наук, профессор, заведующий лабораторией экологической информатики Института биофизики КНЦ СО РАН.

Идея раннего прогнозирования урожайности на основе дистанционного зондирования основывается на измерении спектральной отражательной способности посевов в течение вегетационного периода. Полученные данные показывают, как изменяется количество фотосинтезирующих пигментов, содержащихся в растении. Данные для таких работ берутся как со спутников, так и с дронов. У каждого из этих методов есть свои ограничения. Качество спутниковых снимков зависит от погоды и прозрачности атмосферы. У дронов ограничена дальность съемки. Объединяя два способа, можно получить точную информацию, как для больших территорий, так и для локальных участков.

Отражательная способность растений связана с состоянием растений и их реакцией на изменения в окружающей среде – засуху, позднюю весну, вредителей. Все эти факторы влияют на количество отраженного растениями света. Он регистрируется при помощи спутника, либо беспилотного летательного аппарата. В ходе исследований учеными было замечено, что значения спектров отражения связаны с урожайностью в конце вегетационного периода. Стоит уточнить, что одномоментное измерение спектра малоинформативно. Для того чтобы получить достоверный прогноз урожайности, нужно следить за изменчивостью растений, особенно в первой половине вегетационного периода.

Еще одно перспективное использование дистанционного зондирования в сельском хозяйстве – расчет объемов внекорневой подкормки растений. Внесение в почву минералов и витаминов может проводиться многократно в течение одного вегетационного периода. При этом стоимость удобрений достаточно высока. Чтобы не тратить средства и силы, можно со спутника или дрона получать данные, которые будут показывать проблемные территории, нуждающиеся в «помощи». На таких участках уменьшен рост злаковых, и вегетационный индекс будет сильно выделяться. Такой подход с определением зон усиленного внимания позволит значительно экономить ресурсы.

Предсказание урожайности помогает просчитывать логистические и управленческие решения, к примеру, по распределению урожая в зависимости от его количества и экономической ситуации. Это «взгляд в будущее», который помогает обеспечить продовольственную безопасность. Дифференцированное внесение удобрений тоже оправданно с экономической точки зрения. Проводить работы по определению и анализу отражательной способности растений необходимо для того, чтобы сельхозпроизводители могли более эффективно и экономично использовать свои ресурсы.

Глава РАН: развитие космической науки в России и освоение космоса требуют больших усилий — Наука

МОСКВА, 21 апреля. /ТАСС/. Космические исследования и освоение космического пространства в последние десятилетия находятся на неудовлетворительном уровне, что требует активной работы в этом направлении. Такое мнение высказал президент Российской академии наук (РАН) Александр Сергеев в ходе общего собрания РАН.

«Мы в последние десятилетия в целом не очень удовлетворены тем, каким образом идут у нас дела в развитии и освоении космоса. Конечно, это связано, прежде всего, с тем, что есть и экономические сложности и то, что страна работает [по сравнению с временами СССР] в совсем других социально-экономических условиях. Но мы прилагаем максимум усилий, чтобы наша федеральная космическая программа развивалась», – сказал Сергеев.

Он напомнил, что федеральная космическая программа была принята в 2016 году и будет действовать до 2025 года. В рамках этой программы предусмотрено значительное количество проектов, связанных с научным изучением космоса. Сергеев добавил, что РАН и Роскосмос сейчас активно работают, чтобы сохранить финансирование этой программы и иметь возможность реализовать новые серьезные проекты.

«Новые задачи, которые мы ставим в научном космосе, требуют новых решений со стороны космической промышленности. Те эксперименты, которые мы проводим, хотим проводить и доказываем, что они нужны, обязательно требуют развития техники, новых средств выведения, доставки. Все это очень дорого. Поэтому приходится находить такие решения, чтобы мы со стороны космической науки инициировали очень важные проекты, а космическая отрасль находила возможность своими средствами их реализовывать», – сказал глава РАН.

Он добавил, что это касается и околоземного космоса, и исследований планет, и дальних миссий. По словам Сергеева, сейчас также планируются новые проекты в рамках федеральной космической программы. В частности, это программа, связанная с выведением новой орбитальной станции после 2025 года, программа освоения Луны, программа, которая позволит существенным образом увеличить количество информации, получаемой за счет дистанционного зондирования Земли.

«Программа полета к далеким планетам, которая тоже требует новых средств передвижения. По всем направлениям наша федеральная космическая программа будет работать. И мы надеемся, что научный космос будет развиваться в том числе благодаря созданию новых средств выведения и средств доставки», – отметил Сергеев.

Общее собрание членов Российской академии наук (РАН) проходит 20-21 апреля в смешанном онлайн- и офлайн-формате.

ИАиЭ — Сибирские учёные – космосу

13.04.2021

Научная сессия апрельского Общего собрания СО РАН была посвящена 60-летию полёта Юрия Гагарина в космос и объединена названием «Учёные Сибири на службе космической отрасли».

Председатель Сибирского отделения РАН, глава Объединенного ученого совета по химии СО РАН академик Валентин Николаевич Пармон перечислил ряд работ, выполненных химиками в интересах космоса.

 «Они идут по четырем направлениям: ракетные топлива и управление процессами горения, системы жизнеобеспечения в космических кораблях, материалы для космоса и общие вопросы космоса», — отметил ученый.

Валентин Пармон напомнил, что запуск советского космического челнока «Буран» с помощью ракетоносителя «Энергия», который состоялся 15 ноября 1988 года, был бы невозможен без сопровождения со стороны Института катализа СО АН и конкретно — работ под руководством Романа Алексеевича Буянова.

 «Дело в том, что еще со времен Константина Эдуардовича Циолковского было признано, что самым лучшим топливом для ракет является жидкий водород. В СССР шла интенсивная программа по его использованию для мощных ракетоносителей и авиации. И сейчас предполагается, что новые ракеты сверхтяжелого класса тоже будут летать на нем, — рассказал Валентин Николаевич. — Однако с хранением жидкого водорода и его транспортировкой есть проблемы».

Роман Буянов обеспечил практическое решение вопроса, связанного с производством особой формы жидкого водорода — параводорода, — такого, в молекулах которого ядерные спины атомов расположены противоположно.

«Перевод ортоводорода в параводород — абсолютно необычный каталитический процесс, который происходит при криогенных температурах и связан с магнитными взаимодействиями. Были разработаны катализаторы, которые позволяют при криогенных температурах в процессе сжижения водорода получать именно параводород, которым и заправляли “Энергию”», — пояснил академик Пармон.

Это было еще в советское время. Однако сейчас, по словам ученого, компетенции Института катализа по созданию таких катализаторов восстановлены, и ИК СО РАН готов продолжать работу с «Роскосмосом».

Второе направление, по которому работал Институт катализа, — это управляемые жидкостные ракетные двигатели малой мощности для высокоточной ориентации.

«Есть химические соединения, которые часто называют монотопливами, типа энергетически насыщенных гидразина или перекиси водорода. В присутствии катализаторов они могут разлагаться с образованием газа и выделением большого количества энергии. При подаче такого монотоплива на пакетный катализатор в ракетном двигателе генерируются горячие газы, которые могут быть использованы для ориентации ракет, в том числе и космических. Проблема заключается в том, чтобы можно было обеспечить очень быстрое включение такого ракетного двигателя и быструю отсечку, — прокомментировал Валентин Пармон. — Эти работы интенсивно велись в Институте катализа, их возглавлял Валерий Александрович Кириллов. Были созданы и практически использовались пакетные катализаторы, но в настоящее время данная тематика перешла в Уральское отделение РАН. И в нынешнем году в отчетном докладе УрО РАН было упомянуто о получении пакетных катализаторов, сформированных при помощи новейших аддитивных технологий, но с теми же самыми составами, которые были ранее опробованы в ИК».

«Что касается систем длительного жизнеобеспечения в космосе, то в 1970-е годы активно отрабатывалась возможность связать выделяемый человеком СО2 с получаемым из воды водородом и получить метан, а его, в свою очередь, преобразовать в твердый углерод, который можно выбросить за борт космического аппарата. Институт катализа в 1970-е и в конце 1980-х годов много работал по этой проблематике. Впоследствии ее космическое назначение постепенно отпало, но работа переросла в получение углеродных нановолокон заданной структуры и в настоящий момент продолжается», — отметил Валентин Николаевич.

Отдельная гордость ИК СО РАН — твердый воздух, аэрогель, который является незаменимым компонентом для черенковских счетчиков космического излучения, и сейчас на МКС летают приборы, снабженные таким необычным материалом.

В Институте химической кинетики и горения им. В. В. Воеводского СО РАН проводятся эксперименты по горению ракетных топлив, содержащих большое количество металлов. Эта область научных исследований была предложена еще в 20-е годы прошлого века известнейшим советским пропагандистом полетов в космос — новосибирцем Юрием Васильевичем Кондратюком — и до сих пор очень востребованна. Также в ИХКиГ СО РАН разрабатываются специальные устройства, которые позволяют изучить динамику скорости горения твердых ракетных топлив.

В Федеральном научно-производственном центре «Алтай» также выполнено много работ, связанных непосредственно с гражданским космосом. В частности, это касалось управляемых газогенераторов для искусственных спутников Земли. «Также были изготовлены энергетические установки для раскрытия створов спускаемого аппарата для межпланетной станции “Марс”. Для станций серии “Венера” были отработаны топливные элементы и для грунтозаборных устройств, и для раскрытия створов. В последнее время ФНПЦ “Алтай” активно работает по заказу госкорпорации “Росатом” по созданию блоков аварийного спасения космонавтов», — перечислил Валентин Пармон.

Директор Института космофизических исследований и аэрономии им. Ю. Г. Шафера СО РАН (Якутск) доктор физико-математических наук Сергей Анатольевич Стародубцев акцентировал, что в следующем году исполняется 75 лет станции космических лучей «Якутск», с которой начались непрерывные наземные измерения космических лучей в нашей стране.

«Сейчас развита целая сеть станций, их 14, и они объединены в уникальную научную установку “Российская национальная наземная сеть станций космических лучей”. Станции расположены как на территории нашей страны, так и за ее пределами — на острове Шпицберген (Норвегия) и в Антарктиде», — отметил ученый.

Он рассказал о различных приборах, которые в разные годы были созданы в институте под руководством и при непосредственном участии Юрия Георгиевича Шафера. В их числе — аппаратура, предназначенная для измерения ионизирующего излучения, которая устанавливалась на различных геофизических ракетах и искусственных спутниках Земли.

В ИКФИА СО РАН проводились также исследования радиационных эффектов, связанных с термоядерными взрывами. Сейчас такие взрывы в атмосфере запрещены, а в то время они осуществлялись в большом количестве.

«Было обнаружено, что продукты взрыва на больших высотах в магнитосопряженной с местом события области могут существовать весьма продолжительное время — примерно год, — прокомментировал Сергей Стародубцев. — Нужно было понять, как это происходит, для чего наши ученые разработали модель магнитогравитационной ловушки, которая позволила объяснить длительное удержание осколков деления, возникающее при атомном взрыве, на больших высотах».

Также директор ИКФИА СО РАН отметил международный проект «Интербол» для исследований физических процессов в системе Солнце — Земля. В нем участвовали специалисты из 19 стран, в том числе и из якутского института.

«На авроральном спутнике “Интербол-2” стоял специально разработанный нами спектрометр космических лучей, способный измерять поток протонов в пяти дифференциальных каналах с энергиями от 20 кэВ до 200 МэВ, и кроме того, был еще один интегральный канал. С этим прибором институт участвовал и в других программах. Во время миссии “Интербол” на фазе роста 23-го цикла солнечной активности им были зарегистрированы шесть вспышек солнечных космических лучей, в то время таких измерений в этой области энергий больше никто не проводил. К сожалению, из-за проблем с деградацией солнечных батарей в начале 2000-х годов наш прибор отключили», — рассказал Сергей Стародубцев.

В 1983 году было начато строительство станции ракетного зондирования атмосферы в полярной геофизической обсерватории «Тикси». В 1987 году оно было полностью завершено, но начались перестроечные процессы, запуски геофизических ракет произвести так и не удалось, и в 1993 году станция была окончательно законсервирована.

«Тем не менее в 2008 году была запущена новая ФЦП “Создание и развитие системы мониторинга геофизической обстановки на территории Российской Федерации” и были начаты работы по восстановлению ракетного комплекса в Тикси, — прокомментировал директор ИКФИА СО РАН. — В 2015 году совместно с НПО “Тайфун” и ОКБ “Новатор” был осуществлен первый в современной России запуск геофизической ракеты нового типа: МН-300, современной российской геофизической ракеты с твердотопливным двигателем, предназначенной для запуска научных зондов на высоту до 300 километров. Возможные варианты ее использования — контактные измерения параметров окружающей среды на трассе полета, создание искусственных образований для активного воздействия на ионосферу, а также вывод на низкую орбиту Земли микро- и наноспутников массой до 10 килограммов. Именно с этой ракетой связаны перспективы института в области современных экспериментов и исследований околоземного космического пространства».

Сергей Стародубцев перечислил задачи, которые ученые надеются в ближайшее время решать совместно со своими партнерами: исследование механизмов влияния гелиосферных, магнитосферных и космических факторов, а также активных воздействий на верхнюю атмосферу на высоких широтах на основе измерений на геофизических ракетах; прямые исследования влияния факторов космической погоды и плазменных экспериментов на ионосферу и магнитосферу; исследование влияния космических факторов на различные биологические объекты; научно-прикладные исследования в области материаловедения, испытания элементов космической техники; научно-прикладные исследования по разработке испытаний систем по выводу микроспутников на орбиту путем оснащения ракеты второй ступенью или разгонным блоком. Наконец, немаловажная часть — это научно-образовательные задачи.

Директор Института солнечно-земной физики СО РАН (Иркутск) член-корреспондент РАН Андрей Всеволодович Медведев рассказал о прикладных задачах, стоящих перед институтом в космических исследованиях.

Астрокомплекс Саянской солнечной обсерватории ИСЗФ СО РАН, которая в том числе выполняет задания «Роскосмоса», осуществляет работы по траекторному сопровождению космических аппаратов, определению некоординатных характеристик (сюда входит и уточнение состояния космических аппаратов в нештатных ситуациях), мониторингу космического мусора на высоких и низких орбитах. А также — наземному сопровождению дальних космических миссий, вроде существующих сейчас аппаратов «Спектр-РГ». По результатам обзорных наблюдений на телескопе АЗТ-33ВМ были получены новые данные об уровне техногенной засоренности геостационарной орбиты Земли.

Уникальной установкой для России является Иркутский радар некогерентного рассеяния — помимо прочего, он выполняет функции по наблюдению космических объектов. Другая интересная задача — миссия «Луна-Ресурс», она готовится совместно с «Роскосмосом» и другими институтами РАН. Результатом этого сотрудничества должно стать подробное картирование диэлектрической проницаемости поверхности Луны с недоступными ранее деталями.

Продолжают строиться объекты для Национального гелиогеофизического комплекса РАН, который будет включать целый ряд уникальных установок. Например, в строй уже введен комплекс оптических инструментов. На порядок увеличить чувствительность радиолокационных станций для контроля ближнего космоса позволит новая система радаров. Эта современнейшая установка внесет существенный вклад в совершенствование российской автоматической системы предупреждения опасных ситуаций в космосе. Для изучения Солнца создается крупный телескоп-коронограф. Он может стать незаменимым инструментом в рамках программы астероидно-кометной опасности. В частности, позволит заблаговременно выявлять астероиды и кометы, приближающиеся со стороны Солнца.

Академик Андрей Георгиевич Дегерменджи (Институт биофизики ФИЦ «Красноярский научный центр СО РАН») рассказал про экспериментальную замкнутую систему жизнеобеспечения БИОС, которая может иметь не только космические, но и земные приложения. Ее цель — создать близкие к земным условия для длительного пребывания человека в космическом пространстве. Эта задача была поставлена еще в 1960-х годах. Основная идея — скопировать биосферный процесс круговорота и сделать систему максимально замкнутой. Уже в 1970-х годах в Красноярске была реализована система БИОС-3.

Ее главные достижения — сбалансированная диета, высокая (до 75 %) замкнутость по пище для экипажа, 100 % замкнутость по воде и газообмену. Медицинских отклонений в здоровье испытуемых обнаружено не было, даже спустя длительное время после завершения эксперимента. Сейчас ученые ИБФ СО РАН готовят систему БИОС-4. Уже есть исследования, показывающие, как, варьируя спектр света ламп, улучшить производительность растений, как будут вести себя овощные культуры в условиях лунных баз (при лунном ритме смены дня и ночи). Кроме того, разрабатываются технологии биологического сжигания отходов растениеводства, а также физико-химического сжигания органических отходов.

«Можно вернуть органическое вещество, которое раньше шло в “тупик”, обратно в круговорот. Осталось только соединить все имеющиеся технологии в одну систему и сделать опыт БИОС-4. Для этого надо заключить договоры с “Роскосмосом”»,— говорит Андрей Дегерменджи.

Система опробована на «1/30 доле человека» — когда люди взаимодействовали с системой не полностью, а лишь долей своих выделений, дыхания и питания. Теперь осталось воплотить результаты в полноценной БИОС-4. У этой системы есть и земные приложения. Например, ученые предлагают создавать на ее основе экодома в Арктике.

Генеральный директори генеральный конструктор АО «“Информационные спутниковые системы” им. ак. М. Ф. Решетнёва» член-корреспондент РАН Николай Алексеевич Тестоедов рассказал об основных научных достижениях в области космической связи, навигации и геодезии. Как известно, активное освоение космического пространства началось с запуска первого искусственного спутника Земли. Спустя полтора года в Сибири было создано АО «ИСС», разработки которого сегодня составляют 2/3 орбитальной группировки России. По словам ученого, самой главной движущей силой всех научных достижений в области космоса являются космические аппараты на геостационарной и высокой эллиптической орбитах. Развитие подобных космических аппаратов уже преодолело три поколения: начиная с расчетов и освоения орбит высокого эллипса, создания основных систем и аппарата герметичного исполнения до широкого применения композиционных материалов, внедрения электронной компонентной базы, стойкой к прямому воздействию факторов космического пространства, и перехода на высокоэффективные солнечные батареи. Срок службы этих спутников вырос в 15 раз. Главный же прогресс в этой сфере заключается в колоссальном увеличении объема информации, пропускаемой через космический аппарат — всё это благодаря общему развитию информационных технологий, — работе на более высоких частотных диапазонах, новым методам сжатия данных, а также переходу с аналоговых устройств на цифровые. Общим итогом работы в этом направлении стало увеличение пропускной способности космической орбитальной группировки связи на несколько порядков — в тысячи раз, при этом общее число спутников не изменилось.

Важнейшим научно-техническим достижением компании и национальным достоянием страны является система навигации ГЛОНАСС. Современные модификации космических аппаратов обеспечивают глобальное покрытие земли навигационным полем. По словам Николая Тестоедова, сейчас средняя орбитальная группировка подошла к своему техническому пределу, необходима модернизация и введение высокоэллиптических космических аппаратов (всего шесть штук) с другим геометрическим фактором, что значительно уменьшит погрешность навигации.

Поскольку система навигационных определений достаточно проста и удобна в работе, сегодня она получила распространение в разных странах. Однако у нее есть недостаток — можно заглушить сигнал, и не все потребители получат доступ. Поэтому активно разрабатываются навигационные системы на других принципах: инерциальные, на основе магнитного поля Земли, и самая перспективная — на основе измерений параметров гравитационного поля планеты — космическая геодезическая система. Она позволяет определить фундаментальные постоянные, характеризующие формы и размеры Земли, а также изменения этих постоянных во времени. Кроме того, сегодня космическая геодезия является базисом для решения задач, связанных с полем тяготения, помогает получить координатно-временную привязку результатов дистанционного зондирования планеты, используется в картографии, геофизике и геодинамике, в том числе в прогнозировании поиска полезных ископаемых.

 «С момента нашего основания мы плотно сотрудничаем с РАН и ее Сибирским отделением, выполняя функцию индустриального партнера», — отметил Николай Тестоедов.

Заведующий лабораторией интенсификации процессов теплообмена Института теплофизики им. С. С. Кутателадзе СО РАН доктор физико-математических наук Олег Александрович Кабов рассказал о двухфазных системах в условиях микрогравитации (невесомости) и опыте сотрудничества с Европейским космическим агентством. Двухфазные системы являются важной частью технологических космических систем, без них невозможно эффективное присутствие людей во внеземном пространстве. К двухфазным системам относятся топливные баки и двигатели, системы жизнеобеспечения человека (поддержка температуры, влажности и другие), очистки воды, охлаждения и термостабилизации оборудования, энергетические и биологические системы, необходимые для будущих длительных полетов. Поскольку изменение гравитации в околоземном пространстве кардинально меняет баланс сил в двухфазных системах, выводит на первый план силы поверхностные, термокапиллярные, часто незначительные в земных условиях, ряд процессов становятся менее устойчивыми, возникают новые эффекты. Поэтому перед наукой стоит задача — исследовать возникающие изменения.

Ученые проводят различные эксперименты, в частности в параболических полетах и на МКС. Сотрудники ИТ СО РАН приняли участие в 11 параболических кампаниях (в данном случае состояние невесомости длится всего 22 секунды, в момент, когда самолет достигает вершины параболической траектории). Еще в 2000 году была поставлена задача — создать новый способ интенсивного охлаждения, в том числе и для его использования в условиях микрогравитации. Сибирские ученые исследовали течение пленки под действием потока газа: провели серию параболических экспериментальных полетов и установили, что гравитация существенно меняет устойчивость пленок. В результате у специалистов получилось сделать устойчивое пленочное течение для условий невесомости, разработать систему охлаждения (термостабилизации) электронного оборудования в космосе. Кроме того, исследователи провели крупный международный эксперимент по кипению жидкости в условиях невесомости. Работа разработанного для этих целей устройства осуществлялась непосредственно на МКС, в результате удалось провести большое количество точных измерений и получить колоссальный массив данных (примерно 100 терабайт), для анализа которых в настоящее время четыре международных коллектива занимаются разработкой программного обеспечения.

«Хотелось сказать еще о важном инструментарии исследований в невесомости — о башне сбрасывания. Нам хорошо известна работа двух башен — в Пекине и Бремене. Все башни дают высокое качество микрогравитации, лучше, чем на МКС. Использование башен является наиболее эффективным, простым и безопасным способом экспериментов в условиях микрогравитации. Известно о планах строительства подобной установки в Новосибирске. Производство такой башни может привлечь новых специалистов в эту сферу, особенно молодое поколение. Я думаю, что такая башня консолидировала бы наше общество для развития и работы в сторону освоения космического пространства и космической техники в России», — добавил Олег Кабов.

Заместитель директора по научной работе Института теоретической и прикладной механики им. С. А. Христиановича СО РАН кандидат физико-математических наук Евгений Александрович Бондарь рассказал о работах, которые ведутся в ИТПМ СО РАН в интересах ракетно-космической корпорации «Энергия».

 «Основным направлением сотрудничества нашего института с РКК “Энергия” являются вычислительная и экспериментальная аэротермодинамика космических аппаратов (КА), — отметил ученый. — Такие исследования важны для предсказания орбиты КА и космических станций с учетом действия аэродинамических сил; определения аэротермодинамических характеристик перспективных спускаемых аппаратов на начальных этапах проектирования (в частности, проектирования тепловой защиты) и траектории аппарата при спуске с орбиты; оценки взаимодействия струй двигателей причаливания и ориентации с КА (в том числе загрязнение) и воздействия на аппарат струй реактивных двигателей, используемых в его системах аварийного спасения и посадки».

Евгений Бондарь подчеркнул, что особенностью этих исследований являются сложность проведения экспериментов и высокая роль численного моделирования.

ИТПМ СО РАН практически с самого основания занимался этими задачами. В 2000-х институт поставил в РКК программные комплексы, которые до сих пор используются корпорацией. В это же время была начата работа над новыми перспективными космическими аппаратами, но ученые решали и задачи, связанные с функционированием существующих КА. В конце 2000-х в ИТПМ приступили к работе над новой перспективной транспортной системой — космическим аппаратом «Орёл».

«Первый программный пакет, о котором я бы хотел рассказать, назывался RuSat, — пояснил Евгений Бондарь. — Он предназначен для расчетов течений в свободномолекулярном и переходном режимах для очень сложных геометрий с использованием инженерных локально-мостовых методов».

Он был специально разработан для нужд РКК «Энергия», в частности для решения их ежедневных рутинных задач: например, если на МКС меняется какой-то модуль, меняются и аэродинамические характеристики всей станции, и всё это надо учитывать. Фактически была создана распределенная многопользовательская система для автоматизации проведения, хранения и обработки результатов серий многопараметрических расчетов аэродинамики космических аппаратов.

Другие два прикладных программных пакета, разработанные в ИТПМ и внедренные в РКК «Энергия», — SMILE и SMILE-GPU. Первый из них представляет собой программную систему для высокоточных расчетов аэротермодинамики космических аппаратов, он был внедрен в 2007 году. Второй пакет, внедренный в 2020-м, решает эти же задачи с помощью моделирования на суперкомпьютерах с гибридной (ГПУ/ЦПУ) архитектурой.

Последние совместные проекты ИТПМ СО РАН с РКК «Энергия» ведутся в области разработки пилотируемого транспортного корабля нового поколения «Орёл». Первая задача связана с высотной аэротермодинамикой этого аппарата.

«Сейчас у разработчиков аэрокосмической техники в корне сменились требования к вычислениям, — пояснил Евгений Бондарь. — Поставленная заказчиком задача с вычислительной точки зрения была едва выполнима — пришлось даже использовать компьютерные ресурсы самой РКК. Поэтому хочется надеяться, что проект суперкомпьютерного центра “Лаврентьев”, который активно поддерживается Сибирским отделением, будет реализован».

Была проведена также большая работа по экспериментальному изучению аэродинамических характеристик — исследования проходили на двух установках ИТПМ: сверхзвуковой аэродинамической трубе Т-313, самой большой сверхзвуковой установке института, и на импульсной установке ИТ-302М, на которой возможно моделировать близкие к натурным параметрам полета условия. Еще одна задача, решаемая учеными в рамках проекта, — исследование структуры течения и распределения давления по поверхности возвращаемого аппарата «Орёл» при его посадке с использованием многоструйной системы торможения. Последняя обширная задача, выполненная учеными ИТПМ СО РАН, касалась функционирования КА «Орёл» на орбите: важно определить возвратное течение на донный экран космического аппарата от струй двигателей причаливания и ориентации. В результате сложного расчета такие данные были получены.

Заместитель директора по научной работе Института автоматики и электрометрии СО РАН, заведующий лабораторией программных систем машинной графики ИАиЭ СО РАН доктор физико-математических наук Михаил Михайлович Лаврентьев рассказал о космических тренажерах, разрабатываемых для ФГБУ «Научно-исследовательский испытательный центр подготовки космонавтов им. Ю. А. Гагарина» (ЦПК).

 «Наш институт работает в интересах ЦПК уже много лет, — отметил ученый. — В 1985 году к нам приехал космонавт Алексей Архипович Леонов, и ему показали тренажер посадки самолета, основанный на одном из первых отечественных генераторов компьютерных изображений, и он поверил в то, что компьютерная графика может быть использована в практических целях тренировки космонавтов».

Помимо самих тренажеров, в последние годы институтом поставлены в ЦПК несколько систем отображения аудио- и видеоинформации.

«Тренажер, которым мы гордимся, создан достаточно давно и до сих пор развивается и постоянно применяется, это компьютерная часть тренажера стыковки с Международной космической станцией, — рассказал Михаил Лаврентьев. — Все российские космонавты перед полетом в обязательном порядке проходят практику на этом устройстве. К сожалению, отказ автоматики иногда происходит, и тогда стыковка производится экипажем корабля в ручном режиме. Благодаря нашему тренажеру космонавты к этому подготовлены».

В реальных полетах телеметрия страдает помехами, и отдельная задача, которую решали ученые ИАиЭ, — эмуляция графических помех, чтобы изображение соответствовало тому, что экипаж видит во время реального полета в космосе.

Один из последних тренажеров, разработанный в институте, задает виртуальный образ МКС, поверхности Земли и учитывает смену дня и ночи: в зависимости от того времени, когда будет производиться стыковка, космонавт увидит на экране те континенты, которые должны быть в реальности.

«В ЦПК поставлена также многоканальная система записи всего, что происходит с космонавтами во время тренировок, — рассказал ученый. — Изначально она создавалась для фиксации моментов спортивных матчей, но идеально подошла и для наших целей. Идея технологии в том, что все тренировки записываются, и инструктор может в непрерывном режиме посмотреть любой момент обучения, и потом производится разбор полетов. Был случай, когда на этой системе при отработке стыковки тренируемые потеряли из виду МКС — в реальных условиях это могло бы привести к гибели экипажа».

Еще один тренажер, разработанный в ИАиЭ СО РАН, направлен на обучение космонавтов фотосъемке: поскольку съемка производится через иллюминатор, размеры которого невелики, часть снимаемого объекта закрыта элементами конструкции МКС, и этот предмет находится в зоне видимости не более 30 секунд.

«При этом, когда вы просто смотрите на поверхность Земли через иллюминатор, вы видите одно, а когда дополнительно через оптику с длинным фокусным расстоянием — например, 800 мм, — вы видите совсем другую картинку, — пояснил Михаил Лаврентьев. — Таким образом, быстро найти заданный объект съемки становится непростой задачей, и нас попросили сделать тренажер, который позволял бы отрабатывать на Земле этот навык. Если в предыдущих тренировочных аппаратах мы создавали только графику, моделировали реалистичное освещение, то здесь пришлось сделать всё: эмулятор объектива (корпус напечатали на 3D-принтере), систему позиционирования и другое. Для того чтобы симулировать инерциальную характеристику, в модель объектива насыпали определенное количество дроби, чтобы у него была инерция, к нему прикрепили муляж фотоаппарата с микродисплеем, показывающим картинку, которую увидел бы космонавт в видоискателе. Затем аппарат подвешивается на штанге перед иллюминатором, также напечатанном на 3D-принтере, устанавливаются датчики, определяющие, куда смотрит объектив и, собственно, сам астронавт. За иллюминатором стоит еще один монитор, на котором отображается картинка в соответствии с положением головы тренируемого. Эта система, где разные компьютеры отвечают за подачу разной информации, сдана и получила хорошие отзывы: она действительно помогает выработать нужные навыки, и космонавтам после тренировок значительно проще выполнять задания по съемке того или иного участка земной поверхности».

Директор Института водных и экологических проблем СО РАН доктор биологических наук Александр Васильевич Пузанов выступил с докладом «Оценка воздействия ракетно-космической деятельности на окружающую среду».

Министерство обороны РФ и Космическое агентство уделяют большое внимание решению экологических задач и медико-экологических проблем при утилизации ракетной и военной техники. Первые большие работы по экологическому сопровождению ликвидации шахтно-пусковых установок ракетных дивизий были проведены более 20 лет назад, этим успешно занимался ИВЭП СО РАН. У института есть лицензия Космического агентства на выполнение работ по экологическому сопровождению пусков ракет-носителей, мониторингу на космодромах России и обеспечению общей безопасности.

«К настоящему времени горные территории Алтая и Саян почти полностью очищены от фрагментов ракет-носителей “Союз” и “Протон”. Мы также участвовали в экологическом сопровождении утилизации твердотопливных ракетных двигателей. Самые крупные из последних работ для “Роскосмоса” и его подразделений — оценка влияния деятельности космодрома “Восточный” на окружающую среду и здоровье населения, ландшафтно-геохимическое обследование территорий районов падения отделяющихся частей ракет-носителей, разработка экологических паспортов, экологический мониторинг», — рассказал А. В. Пузанов.

«Наука в Сибири»

Иллюстрации из презентаций докладчиков

Источники:

Сибирские ученые — космосу – Наука в Сибири (sbras.info), Новосибирск, 12 апреля 2021.

Сибирские ученые – космосу – Новости сибирской науки (sib-science.info), Новосибирск, 12 апреля 2021.

Сибирские ученые улучшат зрение космических спутников – Sibnet.ru, Новосибирск, 12 апреля 2021.

Новосибирская наука продолжает работать на космос – ЧС Инфо (4s-info.ru), Новосибирск, 12 апреля 2021.

Новосибирская наука продолжает работать на космос – ЛибИнформ (libinform.ru), 12 апреля 2021.

 

Материал в формате pdf

Покорители космоса. Они были первыми (к 60-летию полета Ю.А. Гагарина) Журнал Министерства обороны Российской Федерации

ТЕМА ПО ВПП №15 ДЛЯ ВОЕННОСЛУЖАЩИХ, ПРОХОДЯЩИХ ВОЕННУЮ СЛУЖБУ ПО КОНТРАКТУ И ПРИЗЫВУ

 

В. ЛАТАНОВ, профессор кафедры

Военно-космической академии имени

А.Ф. Можайского, кандидат исторических наук, доцент, полковник в отставке

 

Прорыв человека в космос — закономерный результат развития мировой цивилизации. И мы вправе гордиться тем, что дорогу к звездам человечеству открыла наша Родина с космодрома Байконур — первого космодрома планеты. Первым человеком, отправившимся в космический полет под руководством выдающегося ученого и легендарного конструктора Сергея Павловича Королева, стал наш соотечественник Юрий Алексеевич Гагарин.

Наша страна первой осуществила запуски искусственных спутников Земли, Солнца и Луны, автоматических станций к Луне, Венере, Марсу, пилотируемых космических кораблей. Первым из корабля в открытый космос вышел советский летчик-космонавт Алексей Леонов, а первой в мире женщиной-космонавтом оказалась Валентина Терешкова.

Прорыв в космос стал плодом самоотверженного труда отечественных ученых, конструкторов, инженеров, специалистов, всего нашего народа. Путь в космическое пространство прокладывали великие русские ученые К.Э. Циолковский,
Н.И. Кибальчич, Н.А. Рынин, Н.И. Тихомиров, М.К. Тихонравов, Ю.В. Кондратюк, Ф.А. Цандер, В.П. Глушко и др.

Огромный вклад в успех этого дела был сделан военнослужащими Вооруженных Сил СССР, героями Великой Отечественной войны. 60-летие космического полета Ю.А. Гагарина неразрывно связано с 75-летним юбилеем Великой Победы и 65-летием космодрома Байконур, которые мы отмечали в 2020 году.

Становление идеи космического полета.
Научные теории К.Э. Циолковского

Идея космического полета человека и в целом идея освоения космоса зародилась в древние времена, прежде всего в ходе духовного постижения космоса человеком. Вначале она находила свое воплощение в художественных и религиозных образах, затем формировалась на уровне философско-теоретического сознания и, наконец, приняла конкретные научно-технические очертания.

В истории нашей цивилизации известно множество легенд и мифов о полете человека подобно птице, о пущенных им «огненных стрелах», сказаний о ковре-самолете, преданий и сказок о крылатых конях и других мифических существах, переносящих человека на небо, Солнце, Луну и звезды.

Например, в ассиро-вавилонской литературе и мифологии широко отражено предание о полете благочестивого Этана на орле к небу к богу Ану за травой плодородия. В легенде поражает то, что ее герой, поднявшись над Землей, видит не нечто на трех китах, или двенадцати цепях, или на слонах, а круглое тело, диск Земли. Уже из этой легенды можно сделать вывод, что в древние времена человечество имело представление о сферичности планеты и о возможности полета на небо.

В иерусалимском Талмуде есть сказание о полете, совершенном Александром Македонским (356–323 годы до н.э.) к Солнцу и Луне на «царском троне», запряженном четырьмя грифами. На большой высоте Александр увидел громадную, свернувшуюся в кольцо змею, а в центре кольца — маленький помост. Оказалось, что змея есть море, а помост — земля, окруженная морем.

Широко известен миф о скульпторе Дедале и его сыне Икаре, сделавшем себе крылья из орлиных перьев и воска. Перед полетом осторожный Дедал посоветовал сыну держаться строго определенной высоты над Землей, но, опьяненный радостью полета, пылкий Икар забыл об этом напутствии, поднялся слишком высоко. Солнце растопило воск, и Икар погиб.

Первым из известных в истории авторов «описаний» космических путешествий называют греческого философа-софиста Лукиана Самосатского (120–180 гг. н.э.). Он в своих «Истинных историях» рассказал о жизни на других планетах, а в повествовании «Икароменипп» запустил своего героя в космос с горы Олимп. В этом произведении в художественной форме зарождается идея космического полета человека.

Само понятие «космос» появилось в Древней Греции на рубеже VI–V вв. до нашей эры и употреблялось древними греками как в значении «порядок», «строй», «красота», так и в значении «Вселенная», «мир». Тогда же сформировалось космоцентрическое представление о мире, согласно которому мир воспринимался как космос, разнообразный и гармоничный. Рассматривалась связь микрокосмоса (человека) и макрокосмоса (Вселенной), что создавало предпосылки для появления идей о космическом полете человека.

В эпоху Средневековья господствовала геоцентрическая картина мира Аристотеля — Птолемея, согласно которой центральное положение во Вселенной занимает неподвижная Земля, вокруг которой вращаются Солнце, Луна, планеты и звезды. В рамках этой модели человеку не было нужды даже мысленно выбираться из «центра мироздания», и идея космического полета не получила своего развития.

Для этого требовалась коренная ломка привычных схем и понятий. Нужна была революция в астрономии, которую и произвел в XVI веке Николай Коперник. Система Птолемея была поставлена под сомнение. Наступила эпоха возрождения космической идеи. В своем сочинении «Об обращениях небесных сфер» Коперник нарисовал гелиоцентрическую картину мира, где Земля из центра Вселенной была переведена в ранг рядовой планеты Солнечной системы.

Труды многих ученых Нового и Новейшего времени легли в основу современной космонавтики. Среди них: Джордано Бруно, выдвинувший идею множественности обитаемых миров; Галилео Галилей, один из первых бросивших взгляд на Луну в телескоп; Иоганн Кеплер, открывший законы движения планет; Исаак Ньютон, открывший закон всемирного тяготения — основу небесной механики; наш соотечественник Михаил Ломоносов, обнаруживший атмосферу на Венере и открывший первую страницу новой науки — физики планет и др.

В мировой литературе начал появляться целый ряд произведений писателей-фантастов, отражающих идею космического полета. Одним из первых «отправился» на Луну в своем романе французский писатель Сирано де Бержерак.

Замечательный писатель-фантаст Жюль Верн в своих произведениях «Робур-Завоеватель» и «Властелин мира» рассматривал космонавтику как неотъемлемую часть земной жизни, выступал как настоящий ученый-исследователь.

В 1832 году было опубликовано первое оригинальное произведение русской литературы, в основу которого положен космический сюжет, — «Путешествие в Солнце и на планету Меркурий и все видимые и невидимые миры» Д. Сигова. Его автор задался целью опровергнуть слухи о возможном столкновении в том году кометы с Землей. В 1844 году вышла книга С. Дьячкова «Путешествие на Луну в чудной машине, с описанием тамошних стран, обычаев и разных редкостей».

В 1897 году газета «Северная пчела» поведала о том, что крестьянин села Ключи в Рязанской губернии Матвей Селиванов «измастерил из холстины крылья» и 12 апреля 1897 года прыгнул с колокольни, «махая оными». А перед этим он «смущал народ речами о том, что полетит к звездам и посмотрит Господа Бога». За вольнодумные речи Матвей Селиванов был выслан на поселение в Туркестанский край.

Постепенно становилось понятным, что для полетов в космическое пространство необходимо изучить и использовать на практике принцип реактивного движения, научиться делать ракеты, разработать теоретические и практические основы освоения космоса. Нужен был принципиально новый космический летательный аппарат с реактивным двигателем.

В первой половине XIX века в России опытные работы по боевым ракетам проводили русские изобретатели — военные инженеры А.Д. Засядко, К.А. Шильдер, К.И. Константинов. Последний обобщил предшествующий опыт научно-исследовательской и производственной деятельности по изготовлению ракет в России и был ревностным пропагандистом идей ракетной техники.

С середины XIX века русские изобретатели и конструкторы исследовали перспективы применения реактивного принципа движения для решения проблемы космического полета человека. В 1849 году военный инженер И.И. Третеский разработал проекты летательных аппаратов, движение которых было основано на действии реактивной струи газа или пара.

В 1866 году герой обороны Севастополя, теоретик воздухоплавания, контр-адмирал Н.М. Соковнин в работе «Воздушный корабль» предложил проект реактивного аэростата, сила тяги которого в горизонтальном полете должна была создаваться при истечении сжатого воздуха. В 1867 году изобретателю Н.А. Телешову был выдан патент на ракетоплан, в котором использовался принцип отдачи газов, образующихся при взрыве смеси в полом цилиндре, служившем камерой сгорания.

В конце XIX века заслуживают внимания разработки пионера авиации контр-адмирала А.Ф. Можайского, испытавшего в 1883 году созданный им самолет, который стал прообразом современных воздушных лайнеров. Однако недостаточная мощность двигателей не позволила аэроплану совершить устойчивый полет.

Особое место среди большого количества проектов реактивных летательных аппаратов занимает проект изобретателя Н.И. Кибальчича. Интересно, что его «Проект воздухоплавательного прибора» был разработан в 1881 году в тюрьме, куда он был заключен за участие в покушении на императора Александра II. Изобретатель утверждал, что атмосфера для полета реактивного аппарата только вредна, так как создает дополнительное сопротивление движению. Н.И. Кибальчич стал автором первого в мире проекта реактивного аппарата для полета человека в безвоздушном пространстве.

Подлинно научная теория реактивного движения ракет была разработана выдающимся русским ученым Константином Эдуардовичем Циолковским. Он первый назвал ракету средством осуществления межпланетных полетов. В 1883 году в рукописи «Свободное пространство» ученый пришел к выводу, что ракетодинамический принцип движения является единственно возможным для осуществления полетов в космическом пространстве и что только ракета может служить аппаратом для космических полетов.

Наш великий соотечественник К.Э. Циолковский был глубоким мыслителем, теоретиком, оригинальным конструктором и инженером, основоположником космонавтики. Его блистательные идеи до сих пор используются в практической работе в области ракетно-космической техники. Он написал много трудов. Среди них «Грезы о Земле и небе», «Исследование мировых пространств реактивными приборами», «Вне Земли», «Космический корабль», «Космические ракетные поезда», «Наибольшая скорость ракеты», а также знаменитый «План Циолковского», где ученый нарисовал перспективы развития реактивных летательных аппаратов.

В конце XIX и начале XX века идеи космических полетов занимали умы ученых других стран, среди которых можно отметить пионеров ракетной техники: немецких инженеров Германа Гансвиндта и Германа Оберта, австрийского инженера Франца фон Гефта, французского исследователя Робера Эсно-Пельтри, американского ученого Роберта Годдарда. В это время начинают свою деятельность известные отечественные ученые и инженеры Ф.А. Цандер и Ю.В. Кондратюк, внесшие большой вклад в развитие ракетной техники.

Под влиянием трудов К.Э. Циолковского энтузиасты космических полетов начали объединяться в группы и сообщества. В начале 1921 года под руководством Н.И. Тихомирова в Москве была создана первая в нашей стране государственная лаборатория, реорганизованная в 1928 году в Ленинградскую газодинамическую лабораторию (ГДЛ). В лаборатории проводились экспериментальные исследования пороховых, жидкостных и электрических ракетных двигателей. Разработкой жидкостных и электрических двигателей в ГДЛ руководил талантливый инженер-конструктор В.П. Глушко, будущий главный конструктор космических систем, генеральный конструктор многоразового ракетно-космического комплекса «Энергия — Буран», академик Академии наук СССР, лауреат Ленинской премии, дважды лауреат Государственной премии СССР, дважды Герой Социалистического Труда.

В 1931 году при Осоавиахиме (Общество содействия обороне, авиационному и химическому строительству) были организованы Московская и Ленинградская группы по изучению реактивного движения (ГИРД), которые занимались разработкой экспериментальных ракет. В июне 1932 года было принято решение о создании в Москве на базе ГИРДа научно-экспериментальной организации с производственной базой для разработки ракет и реактивных двигателей. Руководить этой организацией стал Сергей Королев, в будущем академик, прославленный конструктор ракетно-космических систем, дважды Герой Социалистического Труда, лауреат Ленинской премии, академик Академии наук СССР, создатель отечественного стратегического ракетного оружия средней и межконтинентальной дальности, основоположник практической космонавтики.

При ГИРДах Москвы и Ленинграда в начале 1932 года были открыты курсы по реактивному движению. Занятия проводили такие известные ученые, как профессор В.П. Ветчинкин, профессор Н.А. Рынин, профессор Б.С. Стечкин, инженеры Д.Н. Журавленко, Б.Н. Юрьев и другие. Большим уважением пользовался профессор Н.А. Рынин. Он подготовил серию книг «Межпланетные сообщения», что стало своеобразной энциклопедией космонавтики того времени. В 1941 году профессор Н.А. Рынин руководил кафедрой Ленинградской Военно-воздушной академии (с 1955 года — академия им. А.Ф. Можайского).

В конце 1933 года в Москве произошло объединение ГДЛ и ГИРДа в Реактивный научно-исследовательский институт (РНИИ), из стен которого вышло много выдающихся отечественных ученых и конструкторов. К началу Великой Отечественной войны в РНИИ было завершено создание знаменитой ракетной установки БМ-13, которую фронтовики ласково прозвали «катюшей».

Впоследствии научные и экспериментальные работы в области ракетно-космической техники проводились в условиях войны, послевоенное время и были обусловлены прежде всего необходимостью укрепления обороноспособности страны. В этой области к началу 1950-х годов в нашей стране работала большая группа выдающихся ученых, конструкторов, специалистов, военнослужащих, была создана мощная промышленно-производственная база, что позволило Советскому Союзу вплотную подойти к созданию межконтинентальных баллистических ракет и подготовке космического полета человека.

Прорыв человека в космос. Байконур.
 С.П. Королев, Ю.А. Гагарин

В годы холодной войны, развернувшейся после окончания Второй мировой войны, главной угрозой для безопасности СССР стала ракетно-ядерная программа США. В ее рамках активно проводились работы по созданию межконтинентальной баллистической ракеты «Атлас» с последующим развертыванием и постановкой на боевое дежурство таких ракет. Принятая в США доктрина «массированного возмездия» предполагала использовать ядерное оружие в качестве средства политического и военного давления на все антиамериканские силы, и прежде всего на СССР.

Учитывая ракетно-ядерную программу США, в интересах укрепления обороноспособности страны 20 мая 1954 года ЦК КПСС и Совет Министров СССР приняли постановление о разработке межконтинентальной баллистической ракеты с дальностью полета 8000–10 000 км. Ракета должна была обеспечить доставку термоядерной головной части массой до 5,5 тонн в любую точку планеты и поразить стратегические цели на заданном континенте. Головным разработчиком было определено ОКБ-1 С.П. Королева. Создаваемая ракета получила наименование «межконтинентальная баллистическая ракета (МБР) Р-7».

Для испытаний новой ракеты требовался новый полигон. Ранее испытания советских ракет проводились на Государственном центральном полигоне Министерства обороны СССР Капустин Яр в Астраханской области, созданном в 1946 году. Однако условия расположения и испытательная база этого полигона не могли обеспечить летные испытания МБР Р-7 и ракет-носителей космических аппаратов. Исходные данные для поиска нового места запуска ракеты были выданы С.П. Королевым.

Предстояло решить сложнейшую задачу по выбору района расположения нового полигона с учетом целого ряда требований. Важнейшими среди них были: наибольшая близость к экватору — для использования скорости вращения Земли, обеспечение секретности испытаний ракет и безопасности для гражданского населения, благоприятные условия местности и метеорологические условия.

4 февраля 1955 года под руководством заместителя Министра обороны СССР (Героя Советского Союза маршала артиллерии Митрофана Неделина, в последующем первого главнокомандующего Ракетными войсками стратегического назначения) были подготовлены предложения по решению этой задачи.

Окончательно местоположение нового полигона определилось на заседании Политбюро ЦК КПСС, где выступил блестящий полководец Великой Отечественной войны, трижды Герой Советского Союза (на тот момент) Маршал Советского Союза Георгий Жуков.

Маршал Г.К. Жуков и маршал артиллерии М.И. Неделин хорошо понимали огромную важность создания нового полигона для испытаний межконтинентальной баллистической ракеты. Они считали, что современные средства доставки ядерного оружия лишат неуязвимости вероятного противника, а военные базы США, окружающие СССР, потеряют свое военно-стратегическое значение. Предложения по размещению нового полигона в Казахстане к востоку от Аральского моря были утверждены. Это была полупустыня, безлюдная степь, вблизи не имелось населенных пунктов. Однако здесь протекала одна из крупнейших рек Средней Азии Сырдарья и проходила железная дорога, соединяющая Москву со столицей Узбекистана Ташкентом.

12 февраля 1955 года ЦК КПСС и Совет Министров СССР приняли Постановление № 292-181 о создании Научно-исследовательского испытательного полигона Министерства обороны СССР.

Началом истории строительства полигона можно считать 12 января 1955 года, когда на железнодорожную станцию Тюратам прибыли первые военные строители. Руководить сооружением первого в мире космодрома был назначен известный строитель — ветеран Великой Отечественной войны генерал-майор Георгий Шубников. Среди реализованных им проектов — величественный мемориал воину-освободителю на кладбище советских воинов в Трептов-парке в Берлине. Под его руководством были организованы работы по строительству основной испытательной базы полигона.

Наземный стартовый комплекс создавался конструкторским бюро общего машиностроения (КБОМ) под руководством Владимира Бармина, одного из основоположников космонавтики, академика Академии наук СССР, Героя Социалистического Труда.

Район формирования полигона в первой половине 1955 года имел условное наименование «Тайга».

Трудности, с которыми встретились строители полигона, были связаны не только с суровыми климатическими условиями (летом температура выше 40, а зимой — ниже 30 градусов Цельсия) и неустроенностью быта, но и с крайне сжатыми сроками строительства и отсутствием опыта в создании подобных объектов. Работы велись круглосуточно. Военным строителям и первым испытателям приходилось жить в землянках, палатках, старых железнодорожных вагонах, сборно-щитовых бараках.

5 мая 1955 года началось строительство первого в мире жилого поселка для испытателей и строителей 5-го Научно-исследовательского испытательного полигона (5-го НИИП) МО СССР, носившего в разное время следующие названия: «Ташкент-90», «поселок Заря», «поселок Звездоград», «поселок Ленинский», «город Ленинск» и, наконец, с декабря 1995 года — «город Байконур».

Несмотря на суровые климатические и крайне тяжелые бытовые условия, работы по строительству основных объектов полигона были выполнены в кратчайшие сроки — за полтора года. Объекты полигона располагались на огромной территории от реки Сырдарья до Камчатского мыса Озерный.

2 июня 1955 года директивой Генерального штаба Министерства обороны СССР была утверждена организационно-штатная структура 5-го Научно-исследовательского испытательного полигона. Численность его штата составляла 1900 военнослужащих и 664 вольнонаемных работников.

В ознаменование начала формирования полигона день 2 июня приказом Министра обороны СССР от 3 августа 1960 года был объявлен днем годового праздника 5-го НИИП МО СССР, а также входящих в него воинских частей на день издания приказа. Впоследствии этот день был официально признан днем образования города и космодрома Байконур.

Первым начальником 5-го НИИП был назначен генерал-лейтенант артиллерии Алексей Нестеренко, командовавший во время Великой Отечественной войны соединениями гвардейских минометных частей, орденоносец, лауреат Сталинской премии. Под его руководством были сформированы первые боевые расчеты полигона, проведены первые полигонные испытания МБР Р-7 и успешные запуски первых искусственных спутников Земли.

В составе военных испытателей на полигоне более половины были участниками Великой Отечественной войны, около 48 % участников испытаний имели возраст до 25 лет. Большинство военных испытателей прошло обучение и стажировку на заводах, производящих ракетно-космическую технику, в научно-исследовательских институтах и конструкторских бюро, на полигоне Капустин Яр.

15 мая 1957 года Государственная комиссия подписала акт о сдаче в эксплуатацию первого стартового комплекса на площадке № 1. В этот же день боевой расчет полигона совершил первый запуск ракеты Р-7, однако он оказался неудачным из-за негерметичности в магистралях горючего ракеты. По техническим причинам неудачными стали попытки запуска 9 июня и 12 июля. После принятых мер по повышению надежности и тщательной подготовительной работы боевого расчета полигона 21 августа состоялся успешный запуск ракеты Р-7. 27 августа 1957 года в газетах было опубликовано специальное сообщение ТАСС: «На днях осуществлен запуск сверхдальней межконтинентальной многоступенчатой баллистической ракеты. Испытания ракеты прошли успешно.».

Из соображений секретности в сообщении ТАСС местом старта ракеты был объявлен Байконур — ближайший к станции Тюратам населенный пункт, расположенный по трассе полета ракеты.

Это был достойный ответ США. Страна получила средство доставки ядерного боезаряда до территории вероятного противника, который уже мог наносить удары по Советскому Союзу с военных баз, созданных вокруг СССР. Вооруженные Силы СССР получили грозное оружие стратегического назначения — МБР с ядерной головной частью.

В 1957 году американские специалисты после изучения местоположения нового советского полигона обозначили его как Tyuratam Missile and Space Complex (TTMTR). Аббревиатура TTMTR стала широко известна в мировой космонавтике как условное обозначение космодрома Байконур.

Учитывая положительные результаты испытаний изделия Р-7, С.П. Королев на заседании Государственной комиссии предложил ускорить подготовку запуска ракеты с целью выведения на орбиту искусственного спутника Земли (ИСЗ). Члены государственной комиссии учитывали, что в США готовились к запуску своего ИСЗ.

4 октября 1957 года в 22 часа 28 минут 34 секунды по московскому времени боевым расчетом 5-го НИИП МО СССР со стартовой площадки № 1 ракетой-носителем Р-7 был выведен на околоземную орбиту первый в мире ИСЗ. МБР Р-7 стала первой космической ракетой, прототипом ракет-носителей для осуществления программы пилотируемых космических полетов. На базе МБР Р-7 в дальнейшем было создано целое семейство советских ракет-носителей, получившего прозвище «семерка».

Так запуском первого ИСЗ боевым расчетом 5-го НИИП начался отсчет космической эры.

Первый американский спутник «Эксплорер-1» был запущен 1 февраля 1958 года и весил 8,3 кг. Он умещался на ладони, и американская пресса назвала его «апельсин».

3 ноября 1957 года боевой расчет полигона провел успешный запуск в космос второго ИСЗ, в герметичной кабине которого находилась собака Лайка, вес спутника составил 508,3 кг.

14 сентября 1959 года созданный людьми космический аппарат — станция «Луна-2» — впервые достиг поверхности Луны. На спутник Земли были доставлены шаровой и ленточный вымпелы с изображением герба Советского Союза с надписью «СССР. Сентябрь 1959». Дубликаты вымпелов ныне хранятся в Музее космодрома Байконур.

4 октября 1959 года для фотосъемки обратной стороны Луны с 5-го НИИП был произведен запуск очередной автоматической станции «Луна-3». На основании фотографий, переданных станцией «Луна-3», в 1960 году были составлены первые атласы и карта обратной стороны Луны.

15 мая 1960 года боевые расчеты полигона начали запуски первых беспилотных космических кораблей «Восток». 9 и 25 марта 1961 года были успешно проведены последние летные испытания космического корабля «Восток» с антропологическими манекенами и животными на борту. По результатам испытаний Государственная комиссия приняла решение осуществить запуск корабля «Восток» с космонавтом на борту 12 апреля 1961 года.

8 апреля утром на заседании Государственной комиссии в узком составе был решен вопрос о назначении пилота-командира корабля и его дублера. Выбор пал на Ю.А. Гагарина. Г.С. Титов был назначен его дублером. В составе первого отряда космонавтов к этому времени насчитывалось 20 офицеров — военных летчиков, в том числе 9 летчиков ВВС, 6 летчиков ПВО и 5 летчиков авиации ВМФ. Основу отряда составляли военные летчики-истребители Ю. Гагарин, Г. Титов, А. Николаев, П. Попович, В. Быковский, В. Комаров, П. Беляев, А. Леонов, Б. Волынов, Е. Хрунов, Г. Шонин, В. Горбатко.

11 апреля прошла встреча Ю.А. Гагарина с личным составом боевого расчета. В ней приняли участие главный конструктор С.П. Королев, заместитель начальника Главного штаба ВВС по боевой подготовке — Герой Советского Союза генерал-полковник авиации Н.П. Каманин. Представлял космонавтов первый начальник Центра подготовки космонавтов, видный специалист в области авиационной медицины полковник Е.А. Карпов. Встреча показала искреннее стремление и готовность офицеров, специалистов боевого расчета и космонавтов успешно выполнить поставленную задачу.

12 апреля 1961 года в 9 часов 7 минут по московскому времени боевой расчет 5-го НИИП успешно произвел запуск космического корабля «Восток-1» с человеком на борту. Роль первого космонавта планеты досталась гражданину Советского Союза летчику-космонавту майору Юрию Алексеевичу Гагарину, который полностью выполнил программу полета. «Восток-1» совершил один оборот вокруг Земли за 1 час 48 минут и приземлился в Саратовской области.

В комментариях газета «Правда» 12 апреля 1961 года подчеркивала историческое значение этого события: «Победу в освоении космоса мы считаем не только достижением нашего народа, но и всего человечества… Наши достижения и открытия мы ставим не на службу войне, а на службу миру и безопасности народов».

Указом Президиума Верховного Совета СССР был установлен праздник День космонавтики — 12 апреля. С 1968 года по решению Международной авиационной федерации этот день ежегодно отмечается как Всемирный день авиации и космонавтики.

В России День космонавтики был установлен в качестве памятной даты статьей 1.1 Федерального закона от 13 марта 1995 года № 32-ФЗ «О днях воинской славы и памятных датах России».

На 65-й сессии Генеральной Ассамблеи ООН 7 апреля 2011 года по инициативе России было принято решение о провозглашении 12 апреля Международным днем полета человека в космос.

В США первый пилотируемый баллистический полет длительностью 15 минут состоялся 5 мая 1961 года.

С 1957 по 1960 годы с площадки № 1 советского космодрома были осуществлены 54 запуска. После полета Гагарина эта стартовая площадка получила всемирно известное название «Гагаринский старт». Впервые в документах о запуске 12 апреля 1961 года 5-й НИИП был назван космодромом Байконур.

6 августа 1962 года боевой расчет космодрома запустил космический корабль «Восток-2» с 25-летним военным летчиком-космонавтом Г.С. Титовым на борту, самым молодым космонавтом в мире (17 витков вокруг Земли, 25 часов полета). Им впервые был совершен длительный орбитальный космический полет. В 1963 году на орбиту был запущен корабль «Восток-6» с Валентиной Терешковой — первой в мире женщиной-космонавтом.

В США первый орбитальный пилотируемый полет состоялся 28 февраля 1962 года (3 витка, 5 часов).

18–19 марта 1965 года летчики-космонавты подполковник Алексей Леонов и полковник Павел Беляев совершили полет на космическом корабле «Восход-2». В ходе полета второй пилот корабля А. Леонов впервые в истории мировой космонавтики вышел в открытый космос.

Таким образом, с космодрома Байконур впервые в мировой истории человек прорвался в космос, благодаря ему были сделаны первые шаги по освоению космического пространства, первый в мире космодром стал символом нового космического века. Космический полет Ю.А. Гагарина стал величайшим достижением отечественной науки и техники, гордостью нашего народа. Он показал перспективы развития нашей Родины и мировой цивилизации. Советские ученые, конструкторы, специалисты, космонавты, испытатели, военные строители первыми проложили путь к освоению космического пространства.

Всего на Байконуре за 65 лет его истории было совершено более 5000 пусков ракет, запущено более 1500 космических аппаратов различного назначения и более 150 межконтинентальных баллистических ракет, испытано 38 основных типов ракет, более 80 типов космических аппаратов и их модификаций.

Успехи военных испытателей и строителей Байконура отмечены высокими государственными наградами. 12 апреля 1961 года после успешного запуска боевым расчетом полигона летчика-космонавта СССР Ю.А. Гагарина 5-му НИИП МО было вручено Боевое знамя. За успешное проведение летной отработки специальных изделий указом Президиума Верховного Совета СССР от 29 июля 1960 года и приказом главнокомандующего РВСН № 0079 от 6 августа 1960 года 5-й НИИП МО был награжден орденом Красной Звезды. В 1965 году за большие успехи в деле отработки и испытания ракетно-космических средств 5-й НИИП МО в дни празднования 10-й годовщины со дня своего основания 2 июня 1965 года был награжден орденом Ленина.

Вместе с тем прорыв в космос, освоение космического пространства, начатое на Байконуре, к сожалению, не обошлось без человеческих жертв, информация о которых долгое время была засекречена.

Так, 24 октября 1960 года произошла катастрофа при испытании новой межконтинентальной баллистической ракеты Р-16 конструкции М.К. Янгеля. В результате возникшего пожара и отравления парами ядовитых компонентов топлива (гептил) погибло 74 военнослужащих и представителей промышленности. В числе погибших оказались главнокомандующий РВСН главный маршал артиллерии М.И. Неделин, руководители испытаний от полигона полковники А.И. Носов и Е.И. Осташев. Их имена носят улицы г. Байконура. 24 октября 1963 года на полигоне вновь произошла катастрофа МБР Р-9А с человеческими жертвами. С тех пор этот день стал Днем памяти погибших испытателей космодрома Байконур, пуски ракет в этот день больше не проводятся.

Сегодня Байконур, находящийся на территории Республики Казахстан, стал международным космическим портом и открыт для мирового сотрудничества в освоении космического пространства.

После развала Советского Союза отечественная космонавтика пережила трудное время. В ней накопилось немало проблем. В августе 2015 года для проведения комплексной реформы ракетно-космической отрасли России была создана Государственная корпорация «Роскосмос». В марте 2016 года постановлением Правительства России утверждена Федеральная космическая программа России на 2016–2025 годы. Цель программы — обеспечение государственной политики в области космической деятельности в интересах социально-экономической сферы, науки и международного сотрудничества, защиты населения и территорий от чрезвычайных ситуаций, реализация пилотируемой программы, создание научно-технического задела для перспективных космических комплексов и систем.

В 2001 году для обеспечения безопасности России в космической сфере были созданы Космические войска — в настоящее время род войск в составе Воздушно-космических сил России (ВКС России).

На территории России успешно действуют два космодрома. Космодром Плесецк (1-й Государственный испытательный космодром Министерства обороны России) свою историю ведет с 11 января 1957 года, когда было принято постановление ЦК КПСС и Совета Министров СССР о создании военного объекта с условным наименованием «Ангара». Объект создавался как первое в СССР войсковое ракетное соединение, оснащенное межконтинентальными баллистическими ракетами Р-7 и Р-7А. Космодром обеспечивает выполнение российских космических программ, связанных с оборонными, а также прикладными, научными и коммерческими пусками непилотируемых космических аппаратов.

На космодроме эксплуатируются ракеты-носители легкого класса «Ангара-1.2», «Союз-2.1в», «Рокот», среднего класса «Союз-2.1а», «Союз-2.1б», тяжелого класса «Ангара-А5».

6 ноября 2007 года Президент России Владимир Путин подписал указ о строительстве космодрома Восточный в Амурской области. В настоящее время на Восточном функционирует площадка для пусков ракет-носителей «Союз-2», активно строится вторая площадка — под новую ракету «Ангара».

Восточный — первый гражданский космодром России. Он будет представлять собой современный космический комплекс, откуда будут проводиться запуски пилотируемых и грузовых кораблей, спутников различного назначения и автоматических межпланетных станций в ближний и дальний космос.

Особое место в развитии отечественной космонавтики занимает Военно-космическая академия им. А.Ф. Можайского, входящая в состав Воздушно-космических сил России. Академия — это системообразующий политехнический вуз Минобороны России, ведущий учебный, научный и методический центр в области военно-космической деятельности, инфотелекоммуникационных технологий и технологий сбора и обработки специальной информации. В 1961 году академию посетил главный конструктор отечественной ракетной техники С.П. Королев, который дал высокую оценку работам, которые проводились в вузе.

Академия обладает значительным научным потенциалом. Сегодня в ней научно-исследовательскую работу проводят около 1000 докторов и кандидатов наук, заслуженных деятелей науки, заслуженных изобретателей, почетных работников науки, членов академий наук Российской Федерации. Активное участие в учебно-методической работе в академии принимают свыше 500 профессоров и доцентов, заслуженных и почетных работников высшей школы РФ и высшего профессионального образования.

 

Методические рекомендации

1. Руководителю занятия необходимо исходить из его главной цели: на конкретных примерах убедительно показать достижения нашей Родины как первооткрывателя и первопроходца в освоении космоса и на этой основе формировать у военнослужащих чувство патриотизма и гордости за державу, высокие гражданские качества.

2. При рассмотрении первого вопроса нужно особое внимание уделить историческим аспектам становления идеи космического полета, показать роль русских ученых, изобретателей, инженеров в разработке принципа реактивного движения и различных аспектов освоения космического пространства.

3. При обсуждении второго вопроса важно донести до аудитории, что прорыв в космос, исторические запуски первого ИСЗ, космического корабля с Ю.А. Гагариным на борту, совершенные с первого в мире космодрома Байконур, стали результатом самоотверженного труда огромного коллектива ученых, конструкторов, инженеров, испытателей.

Выдающийся вклад в создание космодрома и успешное выполнение космических программ принадлежат героям Великой Отечественной войны, военнослужащим Вооруженных Сил СССР, военным строителям.

4. Занятие рекомендуется провести в форме рассказа-беседы с использованием подготовленного видеоряда: фото- и видеоматериалов, рассказывающих о личностях ученых, изобретателей, первых космонавтов, первых руководителей строительства и космодрома Байконур.

5. В заключение руководителю занятия следует обратить внимание военнослужащих на основные направления и перспективы развития отечественной космонавтики, изложенные в Федеральной космической программе России на 2016–2025 годы, напомнить им о последних успешных запусках с космодромов Плесецк и Восточный, подвести итоги занятия.

 

1. Герасимов М.И. Иванов А.Г. Звездный путь. — М.: Политиздат, 1986. — 354 с.

2. Государственная корпорация по космической деятельности «Роскосмос». [Электронный ресурс]. URL: https://www.roscosmos.ru (дата обращения: 23.01.2021).

3. Губарев В.С. Утро космоса: Королев и Гагарин. — М.: Молодая гвардия, 1984. — 191 с.

4. История создания и развития Военно-космических сил Российской Федерации. Учебное пособие. Под ред. Кузьмина В.Н. — СПб.: 1998. — 93 с.

5. Коваль А.Д. Космос далекий и близкий. — Лениздат, 1977. — 382 с.

6. Латанов В.М., Курбатов О.А. О вкладе участников Великой Отечественной войны, военнослужащих ВС СССР в создание и становление космодрома Байконур в начале космической эры // Всеобщая история. — Москва: Изд-во «Научтехлитиздат», 2020. — № 1. — С. 30–40.

7. Мелуа А.И. Ракетная техника, космонавтика и артиллерия: биографии ученых и специалистов: [энциклопедия]. Изд. 2-е, доп. — Москва; Санкт-Петербург: Гуманистика, 2005. — 1125 с.

8. Летные испытания ракетно-космической техники. Время. Космодромы. Люди. Под общей редакцией Б.И. Посысаева. — М.: Индивидуум, 2020. — 559 с.

9. Романов А.П., Борисенко И.Г. Отсюда дороги к планетам легли. — 2-е изд., доп. М.: Политиздат, 1986. — 240 с.: ил.

10. Фаворский В.В., Мещеряков И.В. Военно-космические Силы. Космонавтика и Вооруженные Силы. Книга I. — М.: 1997. — 285 с.

Карьера в космосе — Ученые

Начало страницы

Из чего состоит вселенная? Была ли когда-нибудь жизнь на Марсе? Как люди влияют на окружающую среду Земли? Если вы когда-нибудь задавали себе подобные вопросы, значит, у вас есть одна из определяющих черт ученого: любопытство!

Чем занимается ученый в космической сфере?

Ученые космического сектора задают вопросы, проводят исследования и используют науку, чтобы лучше понять, как и почему что-то происходит в нашей Вселенной .Их цель — продвигать знания, чтобы их можно было применять при разработке технологий во многих областях.

В целом работа ученого в космической сфере может состоять из:

  1. задает вопросы;
  2. сбор данных;
  3. интерпретирует эти данные;
  4. продвижение знаний путем разработки теорий;
  5. применяет эти знания в развитии технологий.

Три категории космической науки

В космическом секторе научная деятельность относится к трем основным категориям: космос, планеты и жизнь .Чтобы найти для себя правильный карьерный путь, ответьте на вопросы ниже. Некоторые из них вызывают у вас интерес больше, чем другие?

Космос

Что такое черные дыры? Что такое темная материя? Как ведут себя гравитационные волны?

Направления работы: Астрономия, астрофизика, физика

Планеты

Есть ли другие планеты, подобные Земле? Каковы последствия загрязнения Земли? Что составляет атмосферу определенной планеты?

Направления работы: Атмосферные науки, геология, метеорология

Жизнь

Есть ли жизнь на других планетах? Могли ли строительные блоки жизни появиться из астероидов? Как космос влияет на человеческий организм? Можно ли выращивать растения на Марсе?

Направления работы: Биология, медицина, питание

Эти категории часто пересекаются друг с другом.Например, когда астробиологи исследуют возможность существования жизни во Вселенной, их работа подразделяется на все три категории.

Сбор данных для постижения тайн вселенной

В космическом секторе ученых собирают данные из многих источников, чтобы провести свои исследования и ответить на важные вопросы . Данные могут поступать со спутников, изображений телескопов, экспериментов на Международной космической станции, полевых исследований в различных регионах Земли или даже упавших на Землю небесных тел.

Некоторые ученые космического сектора используют спутниковые данные для изучения причин и темпов изменения климата на Земле и его воздействия на дикую природу. Другие используют марсоходы для анализа горных пород на поверхности Марса, чтобы определить, могла ли когда-либо существовать жизнь на красной планете. Ученые могут даже проводить полевые исследования в Арктике, чтобы моделировать и пытаться понять окружающую среду на других планетах.

21.07.2013 — Канадский астронавт Джереми Хансен изучает методы проведения полевых геологических исследований в высоких широтах Арктики, которые могут быть применены во время будущих миссий на Луну или астероид.(Источник: Канадское космическое агентство)

19.09.2017 — Спутниковые данные можно использовать для измерения, анализа и отслеживания погодных явлений, таких как ураганы. (Источник: Национальное управление океанических и атмосферных исследований (NOAA) / Reuters)

07.01.2013 — Канадский астронавт Крис Хэдфилд хранит биологические образцы в морозильной камере на борту Международной космической станции. Затем образцы анализируются на Земле учеными, чтобы понять влияние космоса на человеческое тело.(Источник: NASA )

26.09.2016 — Данные и изображения с космического корабля Galileo, зондов Voyager и космического телескопа Хаббла были объединены, чтобы показать, что может быть струей воды, извергающейся на спутнике Юпитера Европа (в позиции 7 часов на изображении) . Это делает Европу интересным кандидатом для исследования возможных форм жизни в нашей Солнечной системе. (Источники: NASA , ESA , W. Sparks (STScI), USGS Научный центр астрогеологии)

Что мне нужно изучать, чтобы стать космическим ученым?

Четыре фундаментальных направления ученых

Чтобы пролить свет на загадки Вселенной, ученые специализируются в четырех фундаментальных областях:

  1. математика
  2. физика
  3. химия
  4. биология

Изучая эти предметы, вы обнаружите, что наука открывает вам глаза на новые горизонты.Но прежде чем выбрать конкретный карьерный путь, обязательно поработайте в этих четырех областях, если хотите стать ученым.

Студенты в классе естественных наук.

Программы обучения

Как и в любой другой космической карьере, вы можете пойти разными путями, чтобы стать космическим ученым, в зависимости от вопросов, на которые вы хотите помочь ответить. Вот некоторые из программ обучения, которые вы можете выбрать:

  • Аэронавтика,
  • космонавтики,
  • астрономия,
  • атмосферные науки,
  • биология,
  • керамика,
  • химия,
  • информатика,
  • планетология,
  • геология,
  • геофизика,
  • математика,
  • механика,
  • металлургия,
  • метеорология,
  • океанография,
  • физика,
  • космическая наука

Вы также можете изучать здоровье и науки о жизни, чтобы узнать о влиянии космоса на здоровье человека.Перейдите на нашу страницу карьеры в области медицинских наук для получения дополнительной информации.

Требования к образованию

Вы можете найти работу ученого с одной из следующих степеней. Однако доктор философии. и постдокторская стипендия может дать вам доступ к позициям исследователя .

  • Степень бакалавра — 3-4 года обучения
  • Степень магистра — два дополнительных года обучения
  • к.т.н. — От трех до пяти лет обучения после получения степени магистра
    • А Тел.Д. мог бы позволить вам заниматься исследованиями. Исследователи помогают углублять знания в своей области знаний. Затем эти знания могут быть использованы при разработке новых технологий.
  • Постдокторантура — Два года работы после получения докторской степени.
    • Вы можете получить докторскую степень, если хотите продолжить исследования, проводимые во время вашей докторской степени. Пост-докторский исследовательский опыт часто требуется для получения должности в отделе университета или исследовательском институте.

Какие области деятельности ученых-космонавтов?

Ученые-космонавты могут специализироваться во многих различных областях, связанных с изучением космоса, планет и жизни во Вселенной, включая астрофизику, биологию, химию, геологию, метеорологию и физику. Они могут работать в правительстве, частном секторе или в академических кругах.

Вот некоторые из направлений работы ученых-космонавтов. Обратите внимание, что многие из этих областей могут пересекаться друг с другом, и специалисты в разных областях часто работают вместе.

Астрономия — Изучение планет, звезд и галактик

Астрономы изучают планеты, звезды и галактики. Они проводят астрономические исследования, планируя эксперименты и наблюдения с помощью телескопов, расположенных как на Земле, так и в космосе. Они проектируют и создают инструменты, собирают данные и используют высокопроизводительные компьютеры для улучшения и анализа этих данных. Они также разрабатывают физические модели для объяснения своих наблюдений.

Благодаря достижениям в области технологий, астрономы теперь могут наблюдать объекты, излучающие высокоэнергетическое излучение (рентгеновские и гамма-лучи) в регионах Вселенной, где образуются звезды и происходят жестокие события, или низкоэнергетическое излучение (микроволны и радиоволны) от холодных облаков газа и пыли, астероидов и комет.Текущие астрономические исследования включают наблюдение звезд (от рождения до смерти), сверхновых, пульсаров и гамма-всплесков; изучение черных дыр и темной материи; и обнаружение гравитационных волн.

09-03-2004 — Этот снимок почти 10 000 галактик разного возраста, размера, формы и цвета, сделанный космическим телескопом Хаббла, был самым глубоким из когда-либо сделанных снимков космоса в видимом свете. (Источник: NASA , ESA и S.Beckwith (STScI) и HUDF Team)

25 марта 2015 г. — Космический телескоп Джеймса Уэбба — самый сложный и мощный телескоп из когда-либо построенных. Он будет использовать инфракрасный свет для изучения каждой фазы космической истории, начиная от первых световых вспышек после Большого взрыва и заканчивая эволюцией нашей собственной солнечной системы. (Источник: Канадское космическое агентство)

Наука об атмосфере — Понимание планетных атмосфер

Атмосферные ученые изучают атмосферу планет, в том числе Земли.Динамика и состав планетарной атмосферы изучаются, чтобы понять их текущее состояние, как они функционируют, как они эволюционировали и как они могут измениться в будущем.

Две важные области изучают атмосферные ученые: озоновый слой Земли, который защищает нас от солнечного излучения, и изменение климата, характеризующееся постепенным повышением средней глобальной температуры.

Химия — Изучение состава планет и небесных тел

Химия — это изучение вещества , его состава , преобразований , которым оно подвергается, и взаимодействия между атомами и молекулами.

В космической области химиков анализируют данные, полученные с помощью различных средств, таких как космические зонды, которые вращаются вокруг других планет или астероидов. Они также используют космические телескопы для определения состава небесных тел .

Это делается в надежде обнаружить присутствие таких элементов, как вода и минералы, которые могут быть признаком жизни на других небесных телах и привести к будущим космическим экспедициям.

Геология — Изучение каменистых планет

Геологи изучают скалистые планеты, как они образовались, из чего состоят и как изменяются. В области космической науки геологи анализируют данные, полученные с приборов спутников, марсоходов и посадочных устройств. Например, изображения с орбитальных камер можно использовать для изучения характеристик поверхностей планет. Спектрометры на базе вездеходов позволяют получать данные о составе горных пород. Тепловые зонды на посадочных модулях могут помочь определить структуру планетных недр.

27.07.2015 — Астронавт Канадского космического агентства Дэвид Сен-Жак тренируется на леднике Каскавулш в Юконе, чтобы изучить методы проведения полевых геологических исследований, которые могут быть применены в будущих миссиях на Марс или другие небесные тела.(Кредит: Лоран Минго)

Математика — Использование сложных вычислений для поиска решений

Математики работают над проблемами, связанными с космической наукой , используя различные разделы математики: алгебру, геометрию, исчисление, вероятности и статистику. Их расчеты помогают при проектировании космических аппаратов и современного компьютерного программного обеспечения.

Метеорология — Изучение погоды планет

Метеорологи изучают погоду , чтобы делать краткосрочные прогнозы.Они собирают информацию об облаках, радиации, ветре, ураганах, пыли и осадках с помощью специальных приборов на борту орбитальных спутников, а также с помощью наземных и воздушных наблюдений. Климатология — это изучение погодных изменений на протяжении многих лет.

Океанография — Изучение морской воды и жизни океана

Океанографы изучают различные аспекты океанов и морей Земли , включая характеристики морской воды, растений и животных в океане.Они собирают и анализируют данные со спутников наблюдения Земли и других источников, чтобы проводить исследования в таких областях, как морские течения и приливы.

18 августа 2014 г. — Миссия по изучению поверхностных вод и топографии океана, запуск которой запланирован на 2021 год, позволит исследовать 90% поверхностных вод Земли. (Кредит: CNES )

Физика — Изучение общих свойств материи, пространства и времени

Физика — это исследование общих свойств материи, пространства и времени .Физики стремятся установить законов природных явлений или сформулировать теории , объясняющие их.

Физики играют важную роль в космической программе. Они наблюдают за космосом с помощью телескопов и инструментов, которые находятся на Земле или в космосе. Основываясь на своих наблюдениях, они разрабатывают или уточняют теории, планируют эксперименты, которые будут проводиться, и разрабатывают передовые инструменты, чтобы лучше понять нашу Вселенную.

Физика элементарных частиц, механика жидкости, физика плазмы и оптика — вот некоторые из дисциплин, которые играют важную роль в космической программе.Другие области исследования включают магнитосферу Земли, структуру и динамику Солнца, межпланетную среду и физику материалов в условиях невесомости.

19 февраля 2016 — Гравитационные волны, объясненные астронавтом Давидом Сен-Жаком

Ученые Канадского космического агентства

Узнать больше

Дата изменения:

Известных фактов об ученых-космонавтах для детей

В этом разделе мы углубимся в жизнь и труды самых известных ученых всех времен, и то, что делает их такими великими, потому что они действительно удивительные люди.

Николай Коперник

Николай Коперник родился в Торуни в Польше в 1473 году. Коперник был очень важен для астрономии, поскольку он в корне изменил представление людей о ней. Ну в конце концов. Благодаря своим исследованиям Коперник был первым, кто предположил, что Земля на самом деле не является центром Вселенной, где все вращается вокруг Земли; вместо этого он пришел к выводу, что Солнце на самом деле находится в центре Вселенной и что все планеты вращаются вокруг Солнца.Он был наполовину прав, потому что теперь мы знаем гораздо больше обо всем, что находится за пределами нашей солнечной системы, но люди не верили ему и называли его сумасшедшим. Не прошло и 300 лет, как люди начали понимать, что Коперник был прав относительно планет, вращающихся вокруг Солнца. Коперник действительно является отцом астрономии и был великим деятелем своих идей.

Знаменитая цитата: Долг астронома — составить историю движения небесных тел путем тщательного и экспертного изучения.

Забавные факты для детей. В периодической таблице Коперника есть элемент, названный в его честь, который называется «Копернициум».

Вопросы и ответы: Сколько времени понадобилось людям, чтобы начать верить в теории Коперника? Отвечать. 300 лет

Галилео Галилей

Галилео Галилей родился в Пизе в Италии в 1564 году. Галилей был великим ученым и астрономом, разработавшим современную астрономию. Его считают отцом современной науки. Галилею также приписывают Закон постоянного ускорения; однако больше всего Галилей известен изобретением первого космического телескопа, взяв за основу конструкцию существующего наземного телескопа и сделав его более мощным.Галилей начал изучать и открывать звезды, и, изучая Юпитер, он обнаружил, что у Юпитера есть 4 главных спутника, которые не были открыты раньше. Эти спутники теперь называются Галилеевами. Галилей также сделал великие открытия Венеры и Луны, но многие люди не соглашались с Галилеем, и, как и Коперник, люди не верили его идеям и теориям. Однако его работа выдержала испытание временем, и многие из его теорий подтвердились. Он действительно отец современной науки.

Знаменитая цитата: Солнце со всеми этими планетами, вращающимися вокруг него и зависящими от него, все еще может созреть гроздь винограда, как будто ему больше нечего во вселенной делать.

Fun Facts for Kids: Alert Эйнштейн был большим поклонником Галилея и очень подробно изучал его работы.

Q&A: Какие спутники известны как открытые Галилеем? Отвечать. Галилеевы спутники

Иоганн Кеплер

Иоганн Кеплер родился в Вайль-дер-Штадте в Германии в 1571 году и был в первую очередь известным математиком, а затем и известным астрономом, который очень верил в идеи Коперника о том, что планеты вращаются вокруг Солнца, а не Земли.И с этим он также продвинулся на одну теорию дальше и после многочисленных исследований заявил, что не только планеты вращаются вокруг Солнца, но и что они вращаются вокруг Солнца по овальной форме, называемой эллиптической орбитой. Это был один из трех законов движения планет, благодаря которым Иоганн Кеплер стал широко известен. Позже Иоганнес Кеплер также изучал право и стал юристом. Кеплер был очень умным человеком, как и все ученые, и обладал многими талантами.

Известная цитата: Планеты движутся по эллипсу с Солнцем в одном фокусе.

Интересные факты для детей: Космическая обсерватория Кеплера, запущенная НАСА в марте 2009 года, представляет собой космический телескоп, названный в честь Иоганна Кеплера.

Q&A: Кто изобрел законы движения планет? Отвечать. Иоганн Кеплер.

Сэр Исаак Ньютон

Сэр Исаак Ньютон — очень известный ученый на протяжении всей своей богатой событиями жизни и карьеры. Сэр Исаак Ньютон родился в 1643 году в Вулсторпе, Линкольншир, Англия.Ньютон был известным профессором математики Кембриджского университета. Ньютон является одним из пионеров астрономии, и ему в значительной степени приписывают открытие гравитации, а также теорий о законах движения, то есть F = MA. Говорят, что Ньютон открыл гравитацию, когда он наблюдал за падением яблока с дерева, где он связал, что яблоко, вылетевшее из дерева и ударившееся о землю, произошло под действием силы тяжести.

Знаменитая цитата: Если я и видел дальше, то только стоя на плечах гигантов.

Интересные факты для детей: Ньютон открыл законы гравитации в возрасте 23 лет.

Q&A: Кем был сэр Исаак Ньютон, профессором Кембриджского университета? Отвечать. Математика

Альберт Эйнштейн

Альберт Эйнштейн — один из самых известных ученых в мире, если не самый известный! Альберт Эйнштейн родился в Ульме в Германии в 1879 году. Эйнштейн переехал в Швейцарию в очень молодом возрасте. В начале 20 века Эйнштейн опубликовал статьи, которые навсегда изменили физику.Не сразу, а в конце концов. В частности, он опубликовал статью о Материи и Энергии, которая породила очень известное уравнение E = MC 2 . Это означает, что энергия = масса, умноженная на скорость света в квадрате.

Также известна как теория относительности, которая представляет собой взаимосвязь между Материей и энергией.

В то время мало кто понимал его знаменитую теорию, но Эйнштейна очень уважали за его работы и другие теории и идеи, и он был одним из самых влиятельных людей не только в науке, но и в истории.

Знаменитая цитата: Процесс научных открытий — это, по сути, постоянное бегство от чуда.

Интересные факты для детей: 1921 Альберт Эйнштейн получил Нобелевскую премию по физике.

Q&A: Какое уравнение Эйнштейна самое известное? Отвечать. E = MC2

Эдвин Хаббл

Эдвин Хаббл был известным американским астрономом, который родился в Миссури, США, в 1889 году. Хаббл обнаружил, что Вселенная расширяется с астрономической скоростью за пределы нашей галактики.Открытие теперь известно как «закон Хаббла»

.

Было очевидно, что Хаббл станет одной из главных фигур в астрономии, поскольку он пришел к этому в столь раннем возрасте. Хаббл получил свой первый телескоп в возрасте восьми лет и начал открывать для себя космос. И это настолько важно, что он сделал это, поскольку благодаря своей очень важной работе Хаббл стал одним из самых влиятельных астрономов в истории. Настолько важно, что знаменитый телескоп Хаббл был назван в честь великого человека.

Знаменитая цитата: Мы находим их все меньше и слабее, их количество постоянно увеличивается, и мы знаем, что продвигаемся в космос, все дальше и дальше, пока не появятся самые слабые туманности, которые можно обнаружить с помощью самых больших телескопов; мы подошли к границе известной вселенной.

Интересные факты для детей: Хаббл был майором американской армии в Первой мировой войне.

Вопросы и ответы: В честь кого назван телескоп Хаббл? Отвечать. Эдвин Хаббл.

Your College Decision> Карьера в космической науке

Получить электронную книгу: Варианты карьеры будущего ученого-космонавта

Влияние на повседневную жизнь | Взносы из космоса | Актуальные проблемы космической науки | Где могут работать ученые-космонавты | Перспективы работы | Вакансии будущего в космической науке

Варианты карьеры будущего ученого-космонавта

На протяжении веков космическая наука и исследования сводились к тому, что астрономы могли наблюдать с Земли в телескопы.Однако последние 60 лет научных, инженерных и технологических достижений коренным образом изменили природу космической науки. Хотя работа космонавта символизирует то, что большинство людей думает о карьере в космической науке, реальность такова, что космическая наука — это разнообразный, междисциплинарный предмет, который включает почти все научные дисциплины, а также широкий набор специальностей.

Ученые-космонавты влияют на повседневную жизнь

Человеческая раса имеет общее происхождение, которое превосходит незначительные различия, такие как пол, раса, этническая принадлежность и религия.Понимая эти вещи, мы планируем будущее человечества, которое будет технологически продвинутым и способным решать проблемы, связанные с такими вещами, как устойчивость ресурсов, перенаселенность, глобальное потепление и национальная безопасность.

Это понимание также улучшает качество нашей жизни с помощью удобных продуктов и технологий, которые влияют на нашу повседневную жизнь, от сотовых телефонов и МРТ до управления дорожным движением GPS и прогнозов погоды. И даже несмотря на то, что для получения результатов исследованиям и разведке требуются годы, поразительные выгоды для человека от научных знаний и технологических достижений в конечном итоге столь же важны, как и первоначальная миссия открытия.

Ученые узнали много нового о Земле, изучая космос. Результатом десятилетий научного, инженерного и технологического прогресса является коллектив теоретиков, критически мыслящих, решающих проблемы и аналитиков, которые занимают бесчисленное количество рабочих мест в бесчисленном множестве отраслей, все они посвящены исследованиям и инновациям, которые меняют мир.

По определению, космическая наука — это исследование Вселенной, Галактики, Солнечной системы и нашей родной планеты.

Он охватывает широкий круг тем, включая космологию, астрофизику, астрономию, планетологию и астробиологию.Это наука, которая стремится построить всестороннее понимание нашего космического происхождения и жизни в других частях Вселенной, будь то внеземное происхождение или люди, исследующие нашу солнечную систему и за ее пределами. Это выходит за рамки чисто научных областей в таких областях, как инженерия, математика и информационные технологии, потому что многие сложные вопросы и проблемы нашего времени требуют экспертов в бесчисленных дисциплинах.

Взносы из космоса

Вот несколько необычных новинок из космоса.

Инфракрасные ушные термометры
Та же технология, которая когда-то измеряла температуру далеких звезд и планет, теперь измеряет температуру людей с помощью портативного высокоскоростного устройства.

Беспроводная гарнитура
Вдохновленные технологией, которую Нил Армстронг использовал для общения с Центром управления полетами с Луны, мобильные гарнитуры продолжают развиваться во всех формах связи.

Солнечная энергия
Высокопроизводительное, экономичное оборудование на солнечных батареях в домах и на предприятиях по всему миру стало возможным благодаря космической науке.

Очистка воды
Заинтересованное в борьбе с микробным заражением в космосе, НАСА разработало эффективные методы, которые мы сейчас используем для борьбы с загрязнителями воды на Земле.

Амортизирующая спортивная обувь
В современной обуви используется материал, изначально разработанный для космических миссий Аполлон, который поглощает и перераспределяет энергию для большего комфорта и производительности.

Спортивные пульсометры
Технология мониторинга пульса Astronaut была модифицирована для использования в оборудовании для занятий физкультурой и отслеживании интенсивности упражнений.

Камера сотового телефона
Ученые из Лаборатории реактивного движения НАСА дали нам возможность делать снимки на телефон.

Temper Memory Foam
Временная пена, предназначенная для обеспечения комфорта и безопасности в сиденьях авиакосмических транспортных средств, теперь является защитной подушкой в ​​спортивном снаряжении, обуви, протезах, соответствующих телу матрасах и подушках.

Больше статей о космической науке можно найти здесь.

Актуальные проблемы космической науки

От миссий на Марс до вращающихся звезд — сейчас существует множество проблем, влияющих на космическую науку.

Ранняя Вселенная

Огромные коллайдеры частиц высоких энергий продолжают подталкивать наше понимание Вселенной к более ранним и более ранним временам, и вскоре мы можем начать видеть признаки «суперсимметрии» между ядерными процессами.

Проблема вращающейся звезды

Простые вычисления показывают, что когда звезда формируется из газового облака, она должна вращаться все быстрее и быстрее, пока не распадется на части. Однако когда образуются звезды, они каким-то образом преодолевают эту проблему. Может случиться так, что часть вращательной энергии уходит в планеты, часть массы системы теряется, возникает эффект сопротивления из-за галактического магнитного поля или что множество различных эффектов замедляют вращение.Дальнейшее изучение молодых звезд поможет сузить эти объяснения.

Формирование и эволюция галактик

Хотя наше понимание ранней Вселенной продолжает улучшаться, нам еще предстоит увидеть «темные века», когда возникли первые звезды и образовались галактики. Космический телескоп Джеймса Уэбба позволит нам впервые взглянуть на эту часть космической истории.

Абиогенез и внеземная жизнь

Мы обнаружили, что сложные молекулы широко распространены в космосе и встречаются, в частности, на астероидах и кометах.Как эти молекулы затем становятся биологическим материалом, необходимым для зарождения жизни (абиогенез), является постоянной областью изучения. К этому добавляется «мы одни?» вопрос. Если повезет, будущий космический телескоп Джеймса Уэбба сможет обнаружить признаки жизни на планетах вокруг других звезд, используя метод «транзитной спектроскопии».


Полетов на Марс:

Люди еще не знают, как жить устойчиво на Земле. Миссия на Марс с экипажем объединит и вдохновит миллиарды людей, создаст сотни тысяч рабочих мест в сфере высоких технологий и поддержит наше любопытство если не для поколений, то в далеком будущем.Изучая науку, лежащую в основе миссии, создавая необходимые технологии и выполняя самые амбициозные приключения, которые когда-либо предпринимал наш вид, мы узнаем, как устойчиво жить на планете, враждебной жизни.

Где могут работать ученые-космонавты?

Космическая наука стимулирует экономику, продвигает общество, предсказывает будущее нашей планеты и открывает новые чудеса в галактике.

Люди, выбирающие космическую науку для своей карьеры, вносят свой вклад в здравоохранение и медицину, информационные технологии, связь, транспорт, общественную безопасность и окружающую среду.Независимо от своей специальности, ученые, инженеры и технологи, чья работа сосредоточена на космосе, помогают ответить на вопросы человечества о Вселенной и многих связанных с этим проблемах.

  • Астронавты попадают в заголовки газет, но на самом деле они мало занимают должности в космической науке. Индустрия исследования космоса создает широкий спектр рабочих мест, включая инженеров, которые проектируют ракеты, спутники, космические станции, групповое вспомогательное оборудование, контрольно-измерительные приборы и оборудование для обеспечения безопасности.Есть также карьера в области телекоммуникаций, аэронавтики, робототехники, авионики, радаров, компьютерного проектирования и обеспечения качества.

  • Также есть вакансии в различных научных дисциплинах, таких как геонаука, биология, химия, физика, геология, метеорология и астрофизика. В НАСА работает около 17 000 сотрудников (Бюро статистики труда, март 2016 г.). Помимо космических агентств, таких как НАСА, вакансии доступны в других федеральных агентствах (министерство обороны США, Федеральная комиссия по связи и Национальный научный фонд), а также в частных компаниях с акцентом на пилотируемые космические полеты, аэрокосмическую промышленность, исследования. и инженерия.

  • Стратегические цели НАСА включают понимание нашего космического происхождения и будущего человеческой жизни на Марсе. Это означает, что по мере продвижения этих усилий для выпускников как в федеральном, так и в частном секторе открываются значительные возможности.

  • Федеральные возможности открываются благодаря исследованиям, проводимым в центрах НАСА, и исследованиям, финансируемым университетами. Ученые-исследователи и постдокторанты — это пути, по которым люди с должной квалификацией могут сделать карьеру, если они хотят понять как наше космическое происхождение, так и будущее на Марсе.

  • Стоимость полета на Марс в настоящее время непомерно высока. Тем не менее, частные компании, которые ищут способы выйти на орбиту со значительно меньшими затратами, выполняют все больше космических полетов (SpaceX, Blue Origin, Virgin Galactic, Planetary Resources, Bigelow Aerospace, Sierra Nevada Corp., Orbital ATK). ). В сочетании с той ролью, которую крупные подрядчики, такие как Lockheed Martin и Northrop Grumman, а также компании Ball Aerospace и Rockwell Collins, играют в разработке технологий, готовых к использованию в космосе, будущее для выпускников космических наук радует.

  • Помимо карьеры, связанной с исследованием космоса, возможности карьерного роста доступны в изучении физических характеристик атмосферы и их влияния на окружающую среду. Прогнозирование погоды, а также определение и интерпретация климатических тенденций, борьба с загрязнением воздуха, сельское и лесное хозяйство, а также изучение глобального потепления и истощения озонового слоя — это лишь некоторые из них.

Щелкните здесь, чтобы узнать больше о том, какие компании нанимают ученых-космонавтов.

Перспективы работы до 2024 года

Щелкните здесь, чтобы узнать, какие вакансии доступны для космических ученых сегодня.

ЗАНЯТИЕ ОБЫЧНО НЕОБХОДИМО ДЛЯ ВСТУПЛЕНИЯ В ПРОФЕССИОНАЛЬНУЮ ПРОФЕССИЮ ПРЕДПОЛАГАЕМЫЕ ОТКРЫТИЯ РАБОТЫ ДО 2024 г. 8,600 *
Астрономы бакалавриат, докторантура или
профессиональная аккредитация
Ученые-исследователи атмосферы и космоса Степень бакалавра
Физики и физики плазмы бакалавриат, докторантура или
профессиональная аккредитация
Инженеры 171 900 *
Аэрокосмические инженеры Степень бакалавра
Инженеры по вычислительной технике Степень бакалавра
Инженеры-электронщики Степень бакалавра
Инженеры-механики Степень бакалавра
Техники 44 400 *
Аэрокосмическая техника
и эксплуатация
Ассоциированная степень
Техники по авионике Ассоциированная степень
Техники-метеорологи Ассоциированная степень
СМИ и коммуникации 145,800 *
Технические писатели Степень бакалавра
Специалисты по связям с общественностью Степень бакалавра
Продюсеры и директора Степень бакалавра
Фотографы Долгосрочное отраслевое обучение /
Опыт

* Для получения дополнительной информации посетите Бюро статистики труда на сайте www.bls.gov

Вакансии будущего в космической науке

По мере развития технологий рабочие места в космической науке будут расширяться и выходить на новые интересные должности.

BATTERY ENGINEER — энергия для всего: от персональных устройств до гибридных автомобилей, облачных вычислений и космических путешествий.

SPACE PILOT — Полеты шаттлов в космос в 2020 году, когда Virgin Galactic планирует запустить первые коммерческие суборбитальные космические полеты, поскольку космический туризм набирает обороты.

РАЗРАБОТЧИК РОБОТОВ И СПЕЦИАЛИСТ ПО ВЗАИМОДЕЙСТВИЮ —По мере того как интерактивная автоматизация продолжает расти, для разработки искусственного интеллекта и управления им потребуются опытные инженеры и ученые.

АНАЛИТИК ВСЕГО — Спрос на статистику к 2018 году вырастет на 20% *, поскольку бизнес становится все более зависимым от данных, а наука может предсказывать будущее.

ФАБРИКАТОР ИЗ УГЛЕРОДНОГО ВОЛОКНА ПРОСТРАНСТВА И ПЛОСКОСТИ Композитные конструкции и новые материалы всегда востребованы в инновационных конструкторских и инженерных средах.

РАБОЧИЙ СПРАВОЧНИК —В 2025 году на электростанции с термоядерным реактором, возможно, будут названы должности физика-диагноста и помощника по магнитам. Ожидается, что термоядерные установки будут расти, как атомная энергетика в 70-х годах.

ЦИФРОВЫЕ ДЕТЕКТИВЫ —Кибербезопасность — это область огромного роста для профессионалов в области компьютерных наук, затрагивающая все аспекты повседневной жизни, национальной обороны и освоения космоса.

BIOTECH — Ученые в области биотехнологий открывают новые лекарства, инженерные органы, раскрывают долгосрочные эффекты космических путешествий и учатся выращивать продукты питания в чужой среде, создавая основу для ряда будущих карьерных возможностей.

Интересное чтение

12 величайших вызовов для освоения космоса
Новости космической науки и космоса
Возможности исследований с Лабораторией реактивного движения НАСА
Откройте для себя Журнал Космические и физические темы
SciTechDaily
Карьерные возможности в НАСА

Получить электронную книгу: Варианты карьеры будущего ученого-космонавта

ESA — О космической науке

Наука — основная тема ESA.Он стимулирует инновации и ведет к прогрессу и экономическому развитию. Он вдохновляет будущие поколения ученых и инженеров, а также способствует глобальному обмену информацией и коммуникациям.

Космическая наука заставляет нас смотреть наружу с нашей планеты, на звезды и дальше. Это предмет, который пытается ответить на самые важные вопросы: как формировались и развивались наша Земля и наша Солнечная система? Какое наше место во Вселенной? Куда мы идем? Откуда взялась жизнь, и мы одни?

Изучая другие планеты в нашей Солнечной системе, мы можем попытаться поместить Землю в контекст.ЕКА уже отправило космические корабли к ближайшим планетным соседям Земли — Марсу и Венере — чтобы понять, почему они развивались так по-разному, и в следующем десятилетии мы также откроем секреты самой внутренней планеты, Меркурия. Газовые гиганты, и в частности Юпитер с его четырьмя большими лунами, некоторые из которых могут содержать подземные океаны, также играют ключевую роль в эволюции Солнечной системы. Раскрытие поведения нашей родительской звезды, Солнца, является еще одним важным элементом для расшифровки нашего космического происхождения.И поскольку все больше и больше планет вращаются вокруг других звезд, понимание нашего собственного космического соседства никогда не было таким важным.

А как насчет происхождения самой Вселенной? Если бы мы могли «видеть» микроволны, ночное небо светилось бы самым первым светом, когда-либо выпущенным в космос. Это реликтовое излучение Большого взрыва — события, положившего начало самой Вселенной. С помощью наших космических научных миссий мы можем выявить детали самых ранних моментов Вселенной, отыскать самые первые звезды и галактики и узнать о структуре пространства и времени.Эти невероятные космические обсерватории также могут дать нам ключ к разгадке будущей судьбы нашей галактики Млечный Путь и самой Вселенной.

Космические научные миссии ЕКА открывают доступ к самой большой научной лаборатории, которую мы когда-либо знали: нашей Вселенной!

Научные темы

Почему ЕКА занимается космической наукой?
Космическая наука — стратегический актив. С его помощью ESA обеспечивает технологическую независимость, защищает европейскую культурную самобытность, поддерживает наукоемкое общество и четко демонстрирует европейские возможности и видение.ЕКА делает то, что отдельные европейские страны не могут сделать в одиночку. Ученые из европейских стран могут работать на мировом уровне в своих областях. Такой подход создает основу для национальных программ и позволяет интегрировать лучшие национальные подходы в единый европейский подход.

Для чего предназначена научная программа ЕКА?
Научная программа поддерживает ЕКА. Это единственный обязательный элемент программы ESA, и поэтому он является одновременно флагманом и символом Агентства.Он расширяет европейский потенциал в области космической науки и прикладных технологий, создает европейский промышленный технический потенциал и объединяет европейские национальные космические программы.

Где проводится космическая наука?
Сотрудники и подрядчики ЕКА работают по всей Европе, чтобы воплотить мечты наших космических ученых в реальность. Обычно космические аппараты проектируются в Европейском центре космических исследований и технологий (ESTEC) в Нордвейке в Нидерландах, при этом Европейское космическое агентство управляет сборкой компонентов космических аппаратов и его научных приборов европейской промышленностью и академическими кругами.Затем компоненты обычно собираются вместе и испытываются в космических условиях в ESTEC перед запуском с европейского космодрома недалеко от Куру во Французской Гвиане. После запуска в большинстве случаев космические аппараты управляются из Европейского центра космических операций (ESOC) в Дармштадте в Германии, а научные инструменты работают из Европейского центра космической астрономии (ESAC) в Вильянуэва-де-Каньяда в Испании. Научные данные из миссий распространяются среди команд, которые предоставили инструменты в первую очередь и архивируются в ESAC, и в конечном итоге они становятся доступными для научного сообщества во всем мире и общественности.Из ESAC директор по науке также наблюдает за политикой и общей формой научной программы.

Нравиться

Спасибо за лайк

Эта страница вам уже понравилась, понравиться можно только один раз!

ученых-исследователей атмосферы и космоса на моем следующем шаге

Синоптик, Главный прогнозист, Метеоролог, Метеоролог по координации предупреждений

Еще до завтрака и, конечно, перед выходом из дома большинство людей сверяются с прогнозом погоды.Эта важная новость предоставляется исследователями атмосферы и космоса, которые изучают погоду и климат и изучают, как эти условия влияют на деятельность человека и на Землю. Ученые-атмосферники собирают данные с полей с помощью таких инструментов, как метеозонд, радиолокационные системы и спутниковые изображения. Многие пишут свои собственные компьютерные программы для моделирования или прогнозирования погодных явлений и консультируют население или своих клиентов о рисках, связанных с погодными явлениями и изменением климата. Есть много типов ученых-атмосферников … Например, синоптики используют компьютерные модели для прогнозирования краткосрочных и долгосрочных условий для аэропортов, фермеров, коммунальных предприятий и других.Ученые-климатологи моделируют изменение климата, чтобы помочь спланировать проектирование зданий и адаптировать сельскохозяйственное производство к меняющимся условиям. Ученые-атмосферники, как правило, работают полный рабочий день и могут быть привлечены к работе в неурочное или сверхурочное время, информируя население о суровой погоде или круглосуточно наблюдая за условиями на полевой станции. Они могут работать на государственных метеостанциях, лабораториях и офисах, на теле- и радиостанциях. Ученым-атмосферникам для большинства должностей требуется степень бакалавра в области метеорологии или смежной области наук о Земле.Чтобы вести исследования или преподавать на уровне колледжа, обычно требуется докторская степень. или степень магистра в этой области.

Чем они занимаются:

Исследуйте атмосферные явления и интерпретируйте метеорологические данные, собранные наземными и воздушными станциями, спутниками и радарами, для подготовки отчетов и прогнозов для общественного и другого использования. Включает метеорологических аналитиков и синоптиков, функции которых требуют детального знания метеорологии.

На работе вы бы:

  • Транслировать погодные условия, прогнозы или предупреждения о суровой погоде для населения по телевидению, радио или в Интернете или предоставлять эту информацию средствам массовой информации.
  • Сбор данных из таких источников, как приземные или аэрологические станции, спутники, метеорологические бюро или радары для использования в метеорологических отчетах или прогнозах.
  • Разработайте или используйте математические или компьютерные модели для прогнозирования погоды.

Математика и естественные науки

  • физика
  • арифметика, алгебра, геометрия, исчисление или статистика

Искусство и гуманитарные науки

Техника и технологии

  • компьютеры и электроника
  • разработка продуктов и услуг

Связь

Базовые навыки

  • чтение рабочей информации
  • слушать других, не перебивать и задавать хорошие вопросы

Решение проблем

  • обнаружение проблемы и поиск лучшего способа ее решения

Люди и технологические системы

  • думая о плюсах и минусах разных вариантов и выбирая лучший
  • выяснение того, как система должна работать и как изменения в будущем повлияют на нее

Устный

  • разговаривать
  • послушайте и поймите, что говорят люди

Идеи и логика

  • сформулируйте общие правила или получите ответы из большого количества подробной информации
  • уведомление о возникновении проблем

Математика

  • выбрать правильный тип математики для решения задачи
  • сложение, вычитание, умножение или деление

Визуальное понимание

Людям, заинтересованным в этой работе, нравятся занятия, которые включают в себя идей, размышлений, и выяснение вещей.

Они преуспевают в работе, где требуется:

  • Аналитическое мышление
  • Надежность
  • Внимание к деталям
  • Допустимое напряжение
  • Адаптивность / Гибкость
  • Достижения / усилия

Вы можете использовать подобное программное обеспечение в работе:

Аналитическое или научное программное обеспечение

Программное обеспечение для презентаций

Программное обеспечение для обработки графики или фотографий

  • Adobe Systems Adobe Photoshop
  • Microsoft Paint

освоение космоса | История, определение и факты

Мотивы для космической деятельности

Хотя возможность исследования космоса давно волновала людей во многих сферах жизни, на протяжении большей части конца 20-го века и в начале 21-го века только национальные правительства могли себе это позволить. очень высокие затраты на запуск людей и машин в космос.Эта реальность означала, что освоение космоса должно было служить очень широким интересам, и это действительно делалось разными способами. Правительственные космические программы способствовали расширению знаний, служили показателями национального престижа и могущества, укрепляли национальную безопасность и военную мощь и приносили значительную пользу населению. В тех областях, где частный сектор может получать прибыль от деятельности в космосе, особенно от использования спутников в качестве ретрансляторов электросвязи, коммерческая космическая деятельность процветает 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.

Получите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту. Подпишитесь сейчас

Узнайте о космическом корабле на орбите вокруг Марса и марсоходах Opportunity и Curiosity на поверхности Марса.

Узнайте о различных научных усилиях по изучению планеты Марс, включая марсоход Curiosity.

Британская энциклопедия, Inc. Посмотреть все видео к этой статье

В годы после Второй мировой войны правительства взяли на себя ведущую роль в поддержке исследований, которые расширили фундаментальные знания о природе, роль, которую ранее играли университеты, частные фонды и другие неправительственные организации. . Это изменение произошло по двум причинам. Во-первых, необходимость в сложном оборудовании для проведения многих научных экспериментов и в использовании этого оборудования большими группами исследователей привела к расходам, которые могли себе позволить только правительства.Во-вторых, правительства были готовы взять на себя эту ответственность из-за веры в то, что фундаментальные исследования дадут новые знания, необходимые для здоровья, безопасности и качества жизни их граждан. Таким образом, когда ученые обратились за государственной поддержкой для ранних космических экспериментов, это было сделано. С самого начала космических усилий в Соединенных Штатах, Советском Союзе и Европе национальные правительства уделяли первоочередное внимание поддержке науки, осуществляемой в космосе и из космоса. Изначально космическая наука расширилась при поддержке правительства, включив многомиллиардные исследовательские миссии в Солнечной системе.Примеры таких усилий включают разработку марсохода Curiosity, миссию Кассини-Гюйгенс к Сатурну и его спутникам, а также создание 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 доказательство технологической мощи Советского Союза и превосходства коммунизма. Он повторил эти утверждения после орбитального полета Юрия Гагарина в 1961 году.Хотя президент США Дуайт Д. Эйзенхауэр решил не бороться за престиж с Советским Союзом в космической гонке, его преемник, Джон Ф. Кеннеди, придерживался другой точки зрения. 20 апреля 1961 года, после полета Гагарина, он попросил своих советников определить «космическую программу, обещающую драматические результаты, в которых мы могли бы победить». Ответ пришел в меморандуме от 8 мая 1961 года, в котором США рекомендовалось отправить людей на Луну, потому что «драматические достижения в космосе … символизируют технологическую мощь и организаторские способности нации» и потому что последующий престиж будет « часть битвы на подвижном фронте холодной войны.«С 1961 года до распада Советского Союза в 1991 году конкуренция между Соединенными Штатами и Советским Союзом оказала большое влияние на темпы и содержание их космических программ. Другие страны также считали успешную космическую программу важным показателем национальной мощи.

Еще до того, как был запущен первый спутник, лидеры США признали, что возможность наблюдать за военной деятельностью по всему миру из космоса станет преимуществом для национальной безопасности. После успеха своих фоторазведочных спутников, которые начали работать в 1960 году, Соединенные Штаты строили все более сложные спутники наблюдения и радиоэлектронной разведки.Советский Союз также быстро разработал ряд разведывательных спутников, а позже несколько других стран учредили свои собственные программы спутникового наблюдения. Спутники для сбора разведданных использовались, среди прочего, для проверки соглашений о контроле над вооружениями, предупреждения о военных угрозах и определения целей во время военных операций.

Разведывательные спутниковые снимки Corona

Два американских разведывательных спутниковых снимка Corona, сделанные с разницей в год — в середине 1961 года (вверху) и середине 1962 года (внизу), — показывают строительство нового советского межконтинентального SS-7 Saddler (R-16). баллистическая ракета.Расположенный в Юрье, Россия, это место было первым советским комплексом межконтинентальных баллистических ракет, идентифицированным на снимках Corona.

Национальное разведывательное управление

Помимо обеспечения безопасности, спутники предоставили вооруженным силам возможность улучшить связь, наблюдение за погодой, навигацию, время 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 космические противоспутниковые системы, то есть системы, которые могут атаковать или мешать движению по орбите. спутники.Размещение оружия массового поражения на орбите или небесных телах запрещено международным правом.

Правительства рано осознали, что возможность наблюдать Землю из космоса может принести значительные выгоды широкой публике, помимо безопасности и использования в военных целях. Первым приложением, которое было решено, была разработка спутников для помощи в прогнозировании погоды. Второе приложение включало дистанционное 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, первоначально для военных целей, которые могли определять точное местоположение пользователя, помогать в навигации из одной точки в другую и обеспечивать очень точные сигналы времени. . Эти спутники быстро нашли множество гражданских применений в таких областях, как персональная навигация, геодезия и картография, геология, управление воздушным движением и работа сетей передачи информации. Они иллюстрируют реальность, которая оставалась неизменной на протяжении полувека: по мере развития космического потенциала они часто могут использоваться как в военных, так и в гражданских целях.

TIROS 7

TIROS 7 (спутник для телевизионных и инфракрасных наблюдений 7), запущенный 19 июня 1963 года. Первая серия космических аппаратов TIROS США, выведенная на околоземную орбиту в 1960–65 гг., Проложила путь к развитию спутниковых систем. проводить плановый ежедневный мониторинг погоды и атмосферы.

NASA

Еще одно космическое приложение, которое началось при государственной поддержке, но быстро перешло в частный сектор, — это ретрансляция голоса, видео и данных через орбитальные спутники.Спутниковая связь превратилась в многомиллиардный бизнес и представляет собой однозначно успешную область коммерческой космической деятельности. Смежный, но экономически гораздо меньший коммерческий космический бизнес — это обеспечение запусков частных и государственных спутников. В 2004 году частное предприятие отправило пилотируемый космический корабль SpaceShipOne к нижнему краю 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 на пути к открытию космоса для коммерческих путешествий и, в конечном итоге, для туризма.Спустя более 15 лет после выхода SpaceShipOne в космос несколько фирм были готовы выполнять такие суборбитальные полеты. Возникли компании, которые также используют спутниковые снимки для предоставления бизнесу данных об экономических тенденциях. Были высказаны предположения, что в будущем другие области космической деятельности, в том числе использование ресурсов, обнаруженных на Луне и околоземных астероидах, и захват солнечной энергии для производства электроэнергии на Земле, могут стать успешными предприятиями.

Большая часть космической деятельности преследовалась, потому что она служит некоторой утилитарной цели, будь то расширение знаний, усиление национальной мощи или получение прибыли.Тем не менее, остается сильное основополагающее чувство, что для людей важно исследовать космос ради самого себя, «чтобы увидеть, что там есть». Хотя единственные путешествия, которые люди совершили вдали от ближайших окрестностей Земли — полеты Аполлона на Луну — были мотивированы соревнованием времен холодной войны, люди неоднократно призывали вернуться на Луну, отправиться на Марс и посетить другие места. места в солнечной системе и за ее пределами. Пока люди не возобновят такие исследования, космические аппараты-роботы будут продолжать служить вместо них, чтобы исследовать Солнечную систему и исследовать тайны Вселенной.

Чем занимается ученый, занимающийся атмосферой и космосом

Атмосферный и космический ученый анализирует данные из различных источников для составления прогнозов погоды. Они проводят свой анализ и составляют отчеты, которые дают другим информацию о текущей погоде и делают прогнозы погоды на будущее. Те, кто в этой карьере может быть также метеорологами и метеорологами.

Посмотреть видео:

Как стать исследователем атмосферы и космоса

Чтобы стать исследователем атмосферы, вы должны получить степень бакалавра в такой области, как метеорология или атмосферные науки.Чтобы работать исследователем атмосферы, вам потребуется как минимум степень магистра, а некоторым работодателям требуется степень доктора философии. Если у вас уже есть степень бакалавра в области математики, физики или инженерии, вы можете стать исследователем атмосферы, также получив степень магистра наук об атмосфере.

По данным O * NET OnLine, 75% опрошенных ученых-исследователей атмосферы и космоса имеют степень бакалавра и чуть менее 20% имеют степень магистра.

Должностная инструкция исследователя атмосферы и космоса

Ученые, занимающиеся атмосферой и космосом, анализируют атмосферные условия и готовят прогнозы погоды, часто используя компьютерную графику.Они собирают данные из различных источников, таких как наземные и аэрологические станции, спутники и радары. Они должны уметь интерпретировать данные, содержащиеся в картах, диаграммах и компьютерных знаниях, чтобы делать краткосрочные и долгосрочные прогнозы погоды. Эти ученые могут также теоретизировать причину явлений и даже предсказывать аномалии в погодных условиях, которые мы можем ожидать увидеть, в зависимости от условий на Земле.

Эти ученые принимают во внимание влажность, атмосферное давление, температуру, точку росы и другие данные, чтобы помочь в создании моделей.Эти модели также помогают выявлять предупреждения для районов, которые могут столкнуться с экстремальными погодными и экологическими условиями, такими как чрезмерная жара или холод, засуха, ураганы, торнадо или наводнения.

Бесплатные ресурсы для учителей и студентов

Технологический университет Чалмерса предлагает бесплатный курс «Чувствительность планеты Земля — ​​от ядра к космическому пространству» на EdX.org (ссылка открывается в новой вкладке) с возможностью внесения небольшой платы за получение подтвержденного сертификата по завершении курса.

Пройдя этот курс, вы узнаете:

  • Как мы измеряем твердую землю, атмосферу и биосферу.
  • Как судить о качестве и достоверности наблюдений за Землей.
  • Как сравнивать средства измерения.
  • Как мы применяем наблюдения Земли, чтобы лучше понять нашу планету.

Стенограмма карьеры ученого-исследователя атмосферы и космоса

Еще до завтрака и, конечно, перед выходом из дома большинство людей сверяются с прогнозом погоды. Эта важная новость предоставляется исследователями атмосферы и космоса, которые изучают погоду и климат и изучают, как эти условия влияют на деятельность человека и на Землю.Ученые-атмосферники собирают данные с полей с помощью таких инструментов, как метеозонд, радиолокационные системы и спутниковые изображения. Многие пишут свои собственные компьютерные программы для моделирования или прогнозирования погодных явлений и консультируют население или своих клиентов о рисках, связанных с погодными явлениями и изменением климата.

Есть много типов ученых-атмосферников. Например, синоптики используют компьютерные модели для прогнозирования краткосрочных и долгосрочных условий для аэропортов, фермеров, коммунальных предприятий и других.Ученые-климатологи моделируют изменение климата, чтобы помочь спланировать проектирование зданий и адаптировать сельскохозяйственное производство к меняющимся условиям. Ученые-атмосферники, как правило, работают полный рабочий день и могут быть привлечены к работе в неурочное или сверхурочное время, информируя население о суровой погоде или круглосуточно наблюдая за условиями на полевой станции. Они могут работать на государственных метеостанциях, лабораториях и офисах, на теле- и радиостанциях.

Ваш комментарий будет первым

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *