Успехи в освоении космического пространства: Успехи в освоении космического пространства

Успехи в освоении космического пространства

Успехи в освоении космического пространства

Как вы знаете, сегодня на околоземной орбите находятся десятки искусственных спутников. Но возможность выхода в космос открылась человечеству относительно недавно.

Впервые идея о межпланетных полетах была высказана Константином Циолковским, который и доказал возможность таких полетов с научной точки зрения.

]

Циолковскому принадлежит идея применения многоступенчатых ракет. Смысл идеи в том, что каждая ступень снабжена топливом и собственным двигателем. Как только топливо заканчивается, ступень отделяется от основного корпуса, чтобы уменьшить общую массу ракеты. Константин Циолковский считается основоположником теоретической космонавтики.

Первую межконтинентальную баллистическую ракету «Р-7» сконструировали под руководством выдающегося инженера Сергея Королёва в 1957 году.

В этом же году, 4 октября ракета «Р-7» была использована для запуска первого искусственного спутника Земли.

Запуск был осуществлен с космодрома Байконур.

Уже через месяц, второй искусственный спутник Земли вывел в космос первое живое существо — собаку Лайку. Этой собаке даже был поставлен памятник.

В дальнейшем автоматические летательные аппараты стали запускаться для исследования нашего естественного спутника — Луны и других планет солнечной системы. Так, спустя ровно 2 года, после первого запуска искусственного спутника, автоматическая межпланетная станция «Луна-3» впервые сфотографировала невидимую сторону Луны.

 

19 августа 1960 года был осуществлен первый орбитальный полет вокруг Земли. В этом полёте приняли непосредственное участие и благополучно вернулись на Землю известные собаки-космонавты Белка и Стрелка.

Менее чем через год, а именно, 12 апреля 1961 года на корабле «Восток-1» Юрий Гагарин стал первым человеком, вышедшем в космос. В настоящее время 12 апреля считается днем космонавтики.

Валентина Терешкова, известная как первая женщина-космонавт, вышла в космос 16 июня 1963 года на космическом корабле «Восток-6».

В дальнейшем, освоение космоса продолжало развиваться быстрыми темпами. Уже в 18 марта 1965 года, космонавт Алексей Леонов стал первым человеком, который вышел в открытый космос.

В следующем году с интервалом всего в месяц, человечество преодолело новый рубеж в покорении космоса. 3 февраля автоматическая межпланетная станция «Луна-9» совершила посадку на поверхность Луны, откуда были переданы первые снимки.

 

А уже 1 марта 1966 года станция «Венера-3» осуществила первый межпланетный перелёт, достигнув поверхности Венеры.

16 января 1969 года произведена первая в мире стыковка пилотируемых кораблей «Союз-4» и «Союз-5».

В этом же году, 21 июля Нил Армстронг стал первым человеком, ступившим на поверхность Луны. Именно после этой экспедиции на Землю были доставлены первые образцы грунта Луны.

Не останавливаясь на достигнутом, люди начали запускать летательные аппараты и к другим планетам Солнечной системы. В 1971 году, 2 декабря, на Марс благополучно приземлилась автоматическая межпланетная станция «Марс-3».

В 1975 году, 15 июля, произошла знаменитая стыковка «Союз-Аполлон»: в стыковке участвовал корабль СССР, который пилотировался Алексеем Леоновым и Валерием Кубасовым, и корабль США, пилотируемый Томасом Стаффордом, Вэнсом Брандом и Дональдом Слейтоном. Эта историческая стыковка послужила толчком для создания международных космических станций.

В дальнейшем, освоение космического пространства продолжалось: в 1986 году была запущена орбитальная станция «Мир».

в 1990 году на околоземную орбиту был выведен телескоп «Хаббл».

В последующие годы автоматические станции «Галилео» и «Кассини» стали первыми искусственными спутниками Юпитера и Сатурна.

Все фотографии небесных тел, которые можно найти сегодня, были сделаны благодаря запускам многочисленных летательных аппаратов в космос.

Сегодня искусственные спутники Земли используются для многих целей. В частности, каждый из вас, зайдя в интернет, может воспользоваться картой той или иной местности, предоставленной спутником. Известный всем навигатор GPS тоже работает, сверяясь с данными с искусственных спутников Земли.

Также, спутники используются для исследований в таких областях науки метеорология. Со спутников значительно точнее и быстрее можно выявить появление или смещение тех или иных циклонов, образование тайфунов и так далее.

Не стоит и говорить, что искусственные спутники Земли помогли получить точнейшие контуры всех материков, полуостровов, островов и так далее.

Спутники также используются в военных целях: например, спутниковая разведка или же дальнее обнаружение баллистических ракет.

Нельзя не отметить, что в освоении космоса есть существенные проблемы, большинство из которых не имеют решения на данном этапе развития человечества. Например, трудностью является тот факт, что в открытом космосе уровень радиации слишком высок и причиняет непоправимый вред здоровью космонавтов. Кроме того, скорости, с которыми способны двигаться космические корабли, очень малы. Конечно, движение со скоростью 10-20 километров в секунду представляется нам очень быстрым. Но в космических масштабах, эта скорость весьма невелика. Даже при очень грубых и оптимистичных расчетах, полет от Земли до Марса займет около двух лет. А Марс — это ближайшая к Земле планета.

В завершении, хотелось бы сказать, что исследования космического пространства не следует прекращать, поскольку они приносят ощутимую практическую пользу. Вместе с этим, подобные исследования стоит проводить крайне осторожно, чтобы люди, сами того не подозревая, не нарушили какие-либо естественные процессы.

Освоение космического пространства: достижения, полёты

Освоение космического пространства человеком кратко описать практически невозможно. За каждым небольшим достижением стоит огромное количество научной и конструкторской работы. Вспомним стихотворение Бродского «Освоение космоса». Оно во многом отражает значимость и масштабность всех проектов:

« … донес, что в космос взвился человек.

А я лежал, не поднимая век,

и размышлял о мире многоликом.

Я рассуждал: зевай иль примечай,

но все равно о малом и великом

мы, если узнаем, то невзначай»

Космос и СССР

Освоение космического пространства в СССР развивалось стремительными темпами. Считается, то правопреемником большинства технологий стала современная Россия. Как мы знаем, масштабные программы постоянно развиваются, они не стоят на месте. По этой причине, каждый новый полёт полон научных прорывов.

Изучение космоса Россией немного замедлено. Но, определенно, мы должны гордиться, что наша страна способна заниматься такими развитыми проектами. Мы являемся одним из немногих государств, где мечта мальчиков и девочек стать космонавтом вполне реальна. Освоение космоса человеком только начинается, но этому следовала краткая и яркая предыстория. Рассмотрим всё в хронологическом порядке и интересных фактах.

Космос раскрывает свои тайны

Освоение космического пространства и тезисы сильно расходятся, в зависимости от характера подаваемой информации. Безусловно, происходит этот процесс постепенно. На самом деле, каждый этап, просто звучащий на словах, подразумевает годы кропотливой работы. Более того, это десятки миллиардов вложенных средств. С этой целью, в ход идёт всё, начиная от новейших материалов, заканчивая теориями и догадками. Пожалуй, профессия космонавтов является одной из наиболее рискованных в мире.

Несомненно, освоение космоса на фото восхищает и впечатляет. Но это делают лишь наиболее отважные люди, обладающие мощным запасом здоровья, способностью принимать сложные решения в экстренных ситуациях. К тому же, благодаря орбитальным телескопам, МКС и множеству других проектов, было получено множество систематизированных данных. Именно они составляют базу знаний человечества об этом неизведанном месте. В конце концов, даже у солидных ученых больше вопросов, чем ответов. Несмотря на то, что они занимаются раскрытием тайн. А освоение космоса, как глобальная проблема, рассматривается многими странами. Между тем, они не имеют даже собственных космодромов.

Зачем нужно покорение космоса человеком

В данный момент эксперты выделяют большое количество причин для этого. Не только тяга к знаниям движет проекты освоения человеком космического пространства:

• Выживание. В определенной ситуации человечество может оказаться на грани исчезновения. Предполагается, что спасти остатки цивилизации поможет только эвакуация на другую планету.

• Добыча полезных ископаемых. Считается, наиболее ценными залежами обладают астероиды. Соответственно, поэтому освоение человеком космического пространства играет экономическую роль. Редкоземельные металлы не настолько редки в других звездных системах.
  Таким образом, это позволит решить множество проблем.

• Возможность противостоять глобальным угрозам. Сейчас в данный ранг возведены кометы и астероиды. Ранее эти теории лишь пугали зрителей с экранов телевизора, но упавший в 2013 году Чебаркульский метеорит под Челябинском показал всю мощь космических тел.

Поэтапное освоение космического пространства

В данный момент люди смогли покорить лишь околоземные орбиты. А более дальние пространства открылись лишь необитаемым аппаратам. Завораживающие картинки освоения космоса лишь передаваемые радиотелескопами кодированные изображения. Процент изучения ничтожно мал, но уже это является весомым вкладом. Стоит отметить, что освоение космоса и мирового океана схоже. Ведь перед человечеством стоят действительно безграничные задачи.

Результаты и цели

В данный момент успехи были достигнуты лишь в исследованиях астероидов и комет, Солнца, а также близлежащих планет. Всё остальное строится на теориях, подтверждения которых придётся ждать ещё очень долго.

Следующий этап – это дальние планеты Солнечной системы. Затем выход из неё и переход в другие галактики. Но ни одна из современных земных технологий не в состоянии создать что-то пригодное для подобных путешествий. Следовательно, необходим революционный прорыв.

Выделять этапы строго нельзя. Потому что всё находится в стадии формирования, систематика дисциплин постоянно меняется. К тому же, довольно часто отдельные фрагменты предыдущих наработок полностью перечёркиваются новыми открытиями.

Наука и космос

Наука об освоении космического пространства называется космонавтикой. Пожалуй, это наиболее сложная дисциплина, требующая множество научно-исследовательской работы, больших вложений средств и высшего уровня подготовки учёных.

Первый искусственный спутник

Как известно, первым аппаратом на орбите Земли стал так называемый Спутник-1. Он был настолько популярен, что в Советском союзе в его форме делали даже ёлочные игрушки и значки. Освоение космического пространства СССР поставило точку на стараниях американцев 4 октября 1957 года. Потому как именно тогда первый шарообразный спутник вышел на орбиту, передав обратно сигнал об успешном старте. Единственной целью его запуска была проверка теорий. В конце концов, освоение космоса в 50-60 годы перестало казаться призрачной задачей. Также это спровоцировало всплеск огромного количества научной фантастики, наводнившей страницы книг и экраны телевизоров.

Устройство представляло собой две сваренные полусферы из магниевого сплава и четыре стабилизатора, параллельно играющие роль передающих антенн. Общая масса устройства не превышала 88.5 кг.

Первый запуск космического аппарата

Это гордое имя смог получить только проект Спутник-5. Действительно, ведь именно в нём летели специально обученные собаки Белка и Стрелка. Они благополучно вернулись на землю 19 августа 1960 года. На самом деле, это было генеральной репетицией освоения космоса Гагариным. Потому как эти животные теплокровны, что позволило переложить воздействие на их организмы применимо к людям. Разумеется, исследования на них после возвращения проводили очень аккуратно, а обе собаки благополучно дожили до глубокой старости.

Человек в космосе

12 апреля 1961 года корабль Восток-1 успешно вывел на орбиту Земли первого в мире человека. Им стал гражданин Советского Союза Юрий Алексеевич Гагарин. Этому событию предшествовала атмосфера строжайшей секретности, и конечно тщательная подготовка. Несмотря на проигрыш в космической гонке, все государства встречали его, как героя. После успешной посадки началось настоящее мировое турне, награждение различными медалями, чествование, как героя.

Далее история освоения космоса не закончилась, а корабли Восток имели множественное продолжение. Данное имя до сих пор используется Россией для кодировки в своих программах. Как известно, 12 апреля было объявлено как международный день авиации и космонавтики.

Первая высадка на Луну

Освоение космоса американцами всегда шло по пятам за СССР. Уставшие отставать, они в 1969 году запустили миссию Апполон-11, совершившую высадку на Луну. Первым человеком, ступившим на поверхность спутника, стал Нил Армстронг. В дальнейшем получивший всемирную известность. Пребывание в этих условиях длилось 2.5 часа, после чего был осуществлён возврат на Землю.

Скептики до сих пор ставят эту миссию под сомнение, но для этого есть реальные основания. Для того чтобы стартовать с нашей планеты, нужно строить космодром и иметь огромные запасы топлива. Как это сделали США около 50 лет назад, до сих пор остаётся загадкой. И почему никто до сих пор не повторил это? Отметим, что доказательством считался пакет лунного грунта, привезенного обратно.

Орбитальные станции «Салют»

В феврале 1971 года, сразу после лунной миссии американцами, история освоения космического пространства ознаменовалась новым событием. В это время СССР запустил первую станцию на орбиту нашей планеты. Экипаж состоял из трёх космонавтов, а всего проект просуществовал 175 дней. Так что, это было более выгодно, чем делать краткосрочные запуски. Впоследствии, данная история освоения космического пространства в журналах часто приукрашалась. Естественно, что в условиях холодной войны и железного занавеса все считали, что всё это преследует только военные цели. Но атаки с большой высоты не последовало. В результате пройдут годы, а всё человечество будет пользоваться этими наработками для новых исследований.

Первая международная космическая станция

Освоение космического пространства приобрело совершенно другой смысл, когда люди стали подолгу проживать на орбите. Последний проект оказался настолько дорогим, что коллектив стран, во главе с США, принял Россию в 1990-м году. В настоящее время в космическом пространстве работает единственная станция, хотя у СССР был самостоятельный опыт подобных проектов ранее. В 1993 году Альберт Гор и Виктор Черномырдин подписали все документы, необходимые для сборки.

Изучение и разработки

Подлинное количество модулей неизвестно, но строительство продолжается. Прежде всего, здесь постоянно проводятся исследовании плюсов и минусов освоения космоса. А также разрабатываются инновационные материалы, способные выдерживать специфические условия. Изучаются радиационные условия работы электроники в космическом пространстве, функционирование человеческого организма и связанные с этим проблемы. Помимо этого, не обделены вниманием рост растений, поведение и размножение животных, колоний бактерий.

Несколько фактов о МКС

Перечислим наиболее интересные сведения, часто не входящие в многочисленные новости и космические отчёты:

— Космонавт – это учёный. У них есть специальная программа, требуемая к выполнению ежедневно. К тому же, отчёты регулярно отправляются в земные лаборатории. Научные исследования касаются, в основном, новых материалов.

— Корабль имеет множество продуманных до мелочей систем жизнеобеспечения. По этой причине они занимают львиную долю полезного пространства. В конце концов, кажущиеся здесь простые вещи на орбите обеспечить крайне сложно.

— Орбитальная станция является наиболее дорогим и долгосрочным международным проектом. На самом деле, по разным оценкам, в неё уже вложено 150-200 миллиардов долларов, не считая затрат на разработку и работу поддерживающих центров на Земле.

Уже в космосе

— После запуска всем участникам экспедиций предписаны физические тренировки. Доказано, что один месяц пользования невесомостью, когда отсутствует ходьба и прочие нагрузки, уже приведёт к атрофии мышц шеи, а голова просто перестанет держаться. Поэтому на борту действует специфичный тренажерный зал.

— Проблема стирки грязного белья решена интересным способом. Оно просто сбрасывается на нашу планету, а затем сгорает над океанами в атмосфере. Более того, этот же контейнер доставляет экипажу чистые вещи. Очевидно, что слишком дорого возить на орбиту воду, порошок и выводить стиральные машины.

Первая межконтинентальная баллистическая ракета

Интересно, что первенство в создании суборбитальных космических реактивных летательных аппаратах по праву принадлежит Германии. Известный конструктор Вернер Фон Браун успел в январе 1945 года провести опытные испытания, так называемого проекта А9 «Америка». Конечной целью данного гиганта весом в 100 тонн были индустриальные центры США, находящиеся на восточном побережье. Большую часть массы составляли две ступени и твердое топливо, а использование могло иметь, скорее всего, психологический эффект. Заявленная дальность полёта составляла 5000 км, а практический потолок не более 60 км. Но траектория была достаточна для выхода на орбиту при наличии первой космической скорости.

Влияние изучения космоса на политику

Неосторожно оброненные Черчиллем фразы на международных конференциях сделали из СССР международную угрозу, в результате весь мир стал на грань конфликта. Впоследствии началась гонка вооружений, где первенство взяли советские учёные. Они создали ракету Р7, дальностью почти 9000 км. Конечно, США последовали через год. На самом деле, в совокупности с ядерным оружием это полностью изменило военные докторины. Косвенно можно считать, эти разработки одним из толчков к освоению ближайшего космического пространства.

Так что, в современном мире стать первым в данной сфере можно двумя способами. Первый предусматривает полёты над уровнем земли, когда ракета сливается для радаров с рельефом. А второй, конечно, заключается в выходе на орбиту для нанесения удара строго сверху по заданной цели.

Космонавтика сегодня завтра и всегда

С уверенностью можно сказать, что в освоении ближайшего космического пространства реальной задачей для текущих 10-20 лет считается колонизация Марса. К тому же, учёные демонстрируют красивые ролики с трёхмерной анимацией, запускают беспилотные летательные аппараты. Кроме того, они высаживают исследовательские самоходные роботизированные машины, собирающие данные.

Несколько простых истин

• Здоровье астронавтов. Мы являемся сложной биологической структурой. Которая, в конце концов, привыкла миллионы лет функционировать в определенных условиях. К тому же, постоянный уровень магнитного поля и гравитации, этого достаточно. Если осанка человека нарушается, то в результате неправильно работают все внутренние органы. Однако, на красной планете искаженное притяжение заставит все системы работать в другом ключе. Другими словами, последствия этого не изучены. Также пагубно будут влиять магнитные поля, разность давлений. Скафандр и поселения в капсулах не являются панацеей. Получается, что Сатурн и Юпитер освоить не получится, ведь там на человека будет действовать чудовищное притяжение.

• Успешная посадка возможна, но что делать с обратным стартом? Пока на Земле человечество строит сложнейшие космодромы для запуска. Однако на Марсе сделать это физически невозможно. Получается, что любая миссия будет иметь билет в один конец.

• Энергия и материалы, еда и гигиена окажутся большой проблемой. Вероятно, можно топить марсианский лёд. Но нет гарантии, что полученная вода не убьёт первого человека, ступившего на эту планету.

Достижения в освоении космоса

В итоге можно сделать один вывод из всего сказанного выше. Достижения в освоении космического пространства необходимо постепенно накапливать, параллельно с развитием технологий. Здравый взгляд на проблематику позволяет сказать, что для безопасных путешествий по Солнечной системе нам понадобится не менее 100 лет. Текущим поколениям нужно лишь приумножать опыт и развивать космонавтику.

Прогресс, воздействие и прогноз • Earth.com • Earthpedia

Исследование космоса является постоянным источником философских, моральных и интеллектуальных споров. Должны ли мы тратить ресурсы на изучение других планет, если мы не можем позаботиться даже о своей собственной? Как мы можем тратить миллиарды долларов на освоение космоса, если у людей нет доступа к чистой питьевой воде? С другой стороны, как мы можем позволить себе , а не , чтобы узнать, что может предложить пространство? Возможно, мы сможем добывать на астероидах металлы, которых нам не хватает здесь, на Земле.

Что бы вы ни думали, технологии, необходимые для освоения космоса, с каждым годом совершенствуются. США планируют создать постоянную базу на Луне, частные компании готовятся к космическому туризму, а новые достижения в науке расширяют возможности людей для достижения Марса.

Хотя будущее людей в космосе неясно, правительства и компании вкладывают миллиарды долларов, чтобы лучше понять, что находится за пределами нашей голубой планеты.

Люди на Луне

Наша яркая белая Луна находится всего в трех днях пути от Земли, но мы все еще мало о ней знаем. За последние пять десятилетий страны больше сосредоточились на исследовании дальнего космоса, чем на изучении нашего соседнего небесного тела. Но недавно США решили изменить курс и снова отправить людей на Луну.

Один из первых космических челноков отправляется в космос. Artsiom P/Shutterstock.com

Progress

Хотите верьте, хотите нет, но миссии «Аполлон» с 1969 по 1972 год были единственными миссиями по отправке людей на Луну. В общей сложности только 12 человек когда-либо ступали на Луну. Хотя на борту Международной космической станции всегда находится несколько человек, на самом деле станция находится всего в 1/1000 расстояния до Луны.

В 2017 году НАСА представило проект «Артемида» — первую за 50 лет миссию по отправке людей на Луну. После первых двух пробных запусков «Артемида III» планирует высадку людей на Луну в 2024 году.

Пока проект «Артемида» в настоящее время гудит, аналогичные амбициозные космические программы в конечном итоге потерпели неудачу из-за изменений в правительственном руководстве, которые изменили приоритеты финансирования.

Столкновение

Все двенадцать человек, ступивших на Луну, были мужчинами. Проект «Артемида» изменит это, отправив первую женщину на поверхность Луны. Это столь необходимое представление может вдохновить больше женщин заниматься аэронавтикой и исследованием космоса.

XEMU, скафандр нового поколения, разработанный для проекта Artemis, повысит способность человечества исследовать космос пешком. Конечная цель xEMU — создать скафандр, который можно использовать для исследования дальнего космоса людьми.

По сравнению со скафандрами эпохи Аполлона xEMU обеспечивает большую свободу движений. Перегруженная статическая космическая пыль оказалась неожиданной проблемой для миссий «Аполлон». В новом скафандре нет молний, ​​а все важные компоненты полностью изолированы от космической среды. Эти усовершенствования предотвратят попадание космической пыли на скафандры. Еще одна интересная особенность заключается в том, что костюмы могут быть изготовлены для человека любого размера и могут работать от 250F до -250F.

Концепт-арт людей на Луне. Gorodenkoff/Shutterstock.com

Прогноз

Основной целью проекта Artemis является подготовка человека к исследованию Марса.

Если все пойдет по плану, миссии Артемиды создадут постоянную человеческую базу на Луне. Эта база позволит людям исследовать и изучать Луну более глубоко и с большей легкостью. Ученые хотят использовать известные запасы воды на Луне для исследования дальнего космоса. База на Луне поможет людям получить доступ к этой драгоценной воде.

Врата, сооружение на орбите Луны, станут отправной точкой для экипажей, стремящихся исследовать дальний космос. Эта структура предоставит космическим кораблям место для загрузки грузов и провизии, необходимых для полета в дальний космос.

Лунная инфраструктура также создаст центр для индустрии протокосмического туризма.

Терминал космических полетов Virgin Galactic в Нью-Мексико на космодроме Америка. Grossinger/Shutterstock.com

Частный сектор космических исследований

Было бы здорово отправиться в космос, особенно без многолетней подготовки, необходимой астронавтам? Всего за несколько сотен тысяч долларов вы очень скоро сможете отправиться в собственное космическое приключение! В то время как проекты, финансируемые государством, остаются наиболее важными в освоении космоса, частный сектор не является чем-то новым в этой области. На самом деле частные предприятия уже широко представлены в космосе, и почти половина из 2000 находящихся в космосе спутников используется в коммерческих целях.

Progress

В последнее десятилетие миллиардеры активизировали усилия по запуску частного бизнеса в космос. SpaceX Илона Маска, BlueOrigin Джеффа Безоса и Virgin Galatic Ричарда Брэнсона — три крупных игрока в частной космической отрасли. Virgin Galactic продала сотни билетов на сумму более 200 000 долларов в ожидании своих полетов в космическом туризме. Вполне вероятно, что одна или все три из этих компаний будут осуществлять коммерческие космические полеты в ближайшие несколько лет.

С другой стороны, SpaceX осуществила первую доставку на Международную космическую станцию. Это первый случай, когда частный сектор доставил космический груз.

Капсула SpaceX Dragon, которая стала первым частным кораблем, доставившим груз в космос. Taylor McKnight/Shutterstock.com

Impact

Для запуска космических кораблей требуется огромное количество топлива. Когда это топливо сгорает в стратосфере, оно не подвержено многим силам, таким как погода. Газы и сажа от сгоревшего топлива более или менее остаются на месте. К сожалению, эти побочные продукты могут быть сильнодействующими парниковыми газами или другими веществами, изменяющими климат. Если космический туризм будет развиваться так, как надеются его инвесторы, возможно, выбросы от космического туризма сравняются с выбросами от всех самолетов.

Это большая проблема для нашего климата, который и так меняется опасными темпами. Но с другой стороны, сверхбогатые люди смогут увидеть Землю из космоса!

Прогноз

Трудно сказать, как сложится космический туризм. Возможно, он, как и раньше, столкнется с технологическими или финансовыми трудностями. А может быть, как только первые знаменитости полетят в космос, у компаний возникнет огромный спрос на их услуги. Это чрезвычайно рискованный бизнес с огромными затратами и множеством проблем с безопасностью. Восстановится ли когда-нибудь индустрия, если известная знаменитость погибнет из-за неисправности космического корабля в космосе?

Ракетный комплекс BlueOrigin во Флориде. John M. Chase/Shutterstock.com

Тем не менее, частная космическая отрасль, скорее всего, останется актуальной в качестве партнера правительств для доставки космических грузов и разработки новых технологий. Если компании смогут извлечь выгоду из космоса с помощью этих служб доставки или методов добычи, таких как добыча полезных ископаемых, они увеличат количество ресурсов, выделяемых на исследование космоса.

Частные компании утверждают, что космический туризм и промышленность увеличат темпы и масштабы технологий освоения космоса. Они утверждают, что такие разработки — лучший способ обеспечить освоение человечеством дальнего космоса.

joshimerbin/Shutterstock.com

Космические исследования на Марсе и за его пределами

Марс занимает огромное место в человеческом воображении. Это частое место действия научно-фантастических романов, дом для сотен вымышленных инопланетян и планета, которая всегда казалась недосягаемой. Основываясь на культурном повествовании, кажется само собой разумеющимся, что люди когда-нибудь ступят на Марс. Но действительно ли мы когда-нибудь доберемся туда?

Progress

Доставить людей на Марс намного сложнее, чем на Луну. Путешествие на Марс занимает не менее 6 месяцев, а путешествие на Луну — менее недели. Это дополнительное время означает больше еды, воды и припасов для космонавтов. Все эти дополнения тяжелые и громоздкие. Дополнительный груз, необходимый для марсианской миссии, значительно усложняет проектирование и продвижение, чем лунную миссию.

Еще одна проблема с громоздким кораблем — посадка на Марс. На максимальной скорости космический корабль, доставляющий людей на Марс, будет двигаться со скоростью 25 000 миль в час. Затормозить этот быстрый и тяжелый корабль в такой разреженной атмосфере, как у Марса, сложно. В то время как более плотная атмосфера Земли обеспечивала достаточное трение, чтобы замедлить приземление экипажей миссий «Аполлон», атмосфера Марса этого не делает. НАСА в настоящее время разрабатывает массивный парус, который корабль, направляющийся к Марсу, может развернуть для увеличения сопротивления при входе в атмосферу Марса.

Прежде чем приземлиться, этот корабль должен преодолеть 140 миллионов миль между Землей и Марсом. Топлива, используемого для полета на Луну, недостаточно для этого чрезвычайно долгого путешествия. НАСА в настоящее время работает над ядерной силовой установкой в ​​качестве источника топлива. В настоящее время они добились определенного успеха с новым ионным двигателем.

Изображение марсианского пейзажа. Юрик Питер/Shutterstock.com

Impact

Марс — самая похожая на Землю планета в нашей Солнечной системе. Если бы у людей была возможность исследовать Марс на земле, они могли бы сделать новаторские открытия в истории жизни на Земле и, возможно, жизни на Марсе. Излишне говорить, что если люди найдут жизнь на Марсе, это будет иметь серьезные последствия для культур, религий и правительств во всем мире.

Некоторые люди увлечены идеей терраформирования Марса. Эти люди хотят превратить Марс во вторую Землю, пригодную для жизни обычных людей. Если это наша цель, нам нужно сначала добраться до Марса.

Наконец, отправка людей на Марс — это следующая ступенька в стремлении человечества к исследованию дальнего космоса. Чтобы углубиться в космос, мы должны сначала добраться до Марса.

Мультяшный концепт-арт терраформированного Марса. Golden Sikorka/Shutterstock.com

Прогноз

Некоторые эксперты считают, что миссия на Марс невозможна без национальных усилий, подобных миссиям Аполлон. Но НАСА получает только 10% бюджета, затраченного на космическую гонку. При нынешнем финансировании маловероятно, что НАСА отправит кого-то на Марс до конца 2030-х годов, а возможно, и позже. При этом у НАСА есть указ президента отправить человека на Марс к 2033 году.0005

SpaceX, с другой стороны, утверждает, что отправит людей на Марс к 2024 году. Я настроен скептически, но только время покажет.

Марсоход собирает марсианские камни. www.shutterstock.com/Shutterstock.com

Что насчет исследования дальнего космоса

Можно с уверенностью сказать, что до исследования дальнего космоса еще далеко. Даже если SpaceX доберется до Марса к 2024 году, проблемы, связанные с доставкой людей на Юпитер, следующую ближайшую планету после Марса, будут более серьезными, чем трудности, которые нужно преодолеть, чтобы добраться до Марса. Если люди хотят исследовать прошлое нашей Солнечной системы, нам нужны технологии, намного превосходящие наши нынешние возможности. Не задерживайте дыхание перед исследованием дальнего космоса до 2050 года или, возможно, даже в этом столетии.

Загляните к нам в EarthSnap, бесплатное приложение, созданное Эриком Раллсом и Earth.com.

Исследование космоса и конкурентоспособность США

Введение

Запуск спутника в 1957 году и последующие первые полеты России в космос убедили многих американских политиков в том, что страна опасно отстала от своего соперника времен холодной войны. Сменявшие друг друга администрации США вкладывали средства в образование и научные исследования, чтобы ответить на вызов, брошенный Советским Союзом. Эти инвестиции привели Соединенные Штаты к победе в так называемой космической гонке и посеяли семена будущих инноваций и экономической конкурентоспособности, говорят эксперты. Тем не менее, начиная с 19В 90-е годы доля НАСА в федеральных расходах уменьшилась. Частный сектор США увеличил инвестиции в космос, и в мае 2020 года астронавты впервые за почти десятилетие стартовали с территории США на ракете, построенной компанией SpaceX.

Определение миссии

Подробнее от наших экспертов

Лорен Кан

Альянс AUKUS может предложить гораздо больше, чем подводные лодки

Лаура Тейлор-Кейл

Чтобы превзойти в инновациях глобальных конкурентов, Соединенным Штатам следует использовать таланты иммигрантов

Гордон М. Гольдштейн

Противостояние реальности в киберпространстве

Советский Союз застал мир врасплох 19 октября57 с запуском первого искусственного спутника Земли. В течение нескольких месяцев президент Дуайт Д. Эйзенхауэр и Конгресс инициировали меры по наращиванию научного и инженерного потенциала США, включая создание НАСА, гражданского агентства по исследованию космоса.

Подробнее:

Космос

Технологии и инновации

Соединенные Штаты

президента во многом определили долгосрочные миссии НАСА. 19 мая61 — через несколько недель после того, как Советский Союз отправил в космос первого человека, Юрия Гагарина, — президент Джон Ф. Кеннеди поручил Соединенным Штатам высадиться на Луну. Он подчеркнул безотлагательность и ценность этой миссии в знаменательной речи в Университете Райса: «Мы решили полететь на Луну в этом десятилетии и заняться другими делами не потому, что это легко, а потому, что это сложно; потому что эта цель будет служить для организации и измерения лучших наших энергий и навыков; потому что это вызов, который мы готовы принять, который мы не хотим откладывать, и который мы намерены победить».

Краткий обзор ежедневных новостей

Сводка мировых новостей с анализом CFR доставляется на ваш почтовый ящик каждое утро.

Большинство будних дней.

Просмотреть все бюллетени >

После шести успешных лунных миссий пилотируемая программа НАСА вернулась на Землю, в то время как роботизированные программы, такие как «Вояджер» и «Викинг», продолжали исследовать Солнечную систему. НАСА сосредоточилось на отправке астронавтов на низкую околоземную орбиту (НОО) с помощью 1973 запуск Скайлэб, первой космической станции США, и космического корабля «Шаттл». Космический шаттл служил НАСА в течение тридцати лет (1981–2011 гг.) и помог построить Международную космическую станцию ​​(МКС), орбитальную лабораторию, которая постоянно используется людьми с 2000 года. Агентство также выполнило серию беспилотных миссий на Марс. последний раз в феврале 2021 года, когда он приземлился на марсоходе Perseverance для поиска признаков того, что жизнь ранее существовала на планете.

Сменявшие друг друга администрации США ставили разные космические цели. Администрация Джорджа Буша-младшего настаивала на возвращении на Луну и полете на Марс, но президент Барак Обама выступал за полет на астероид. Администрация Обамы также поставила перед собой цель осуществить пилотируемый полет на орбиту Марса к середине 2030-х годов, что потребует приверженности последующих президентов.

Подробнее от наших экспертов

Лорен Кан

Альянс AUKUS может предложить гораздо больше, чем подводные лодки

Лаура Тейлор-Кейл

Чтобы превзойти в инновациях глобальных конкурентов, Соединенным Штатам следует использовать таланты иммигрантов

Гордон М. Гольдштейн

Противостояние реальности в киберпространстве

Администрация президента Дональда Трампа выразила разочарование в связи с задержками в разработке капсулы «Орион», которая однажды сможет доставить астронавтов на Марс, и призвала к пилотируемому возвращению на Луну. В то же время Трамп поручил Министерству обороны создать подразделение вооруженных сил под эгидой ВВС, которое полностью сосредоточилось бы на угрозах из космоса, что свидетельствует о возобновлении интереса к этой области. В феврале 2020 года в Конгресс была представлена ​​предлагаемая организационная структура новых космических сил. Вскоре после вступления в должность администрация президента Джо Байдена заявила о своей поддержке космических сил.

Финансирование НАСА

Исследование космоса стоит дорого, но это относительно незначительная статья в бюджете США.

Исследование космоса стоит дорого, но это относительно незначительная статья в бюджете США. Расходы НАСА достигли пика почти в 4,5 процента федерального бюджета в 1966 году, снизились до 1 процента к 1975 году, а в последние годы постепенно снизились примерно до половины процента. (Для сравнения, расходы на оборону в последние годы составляли около 20 процентов бюджета. ) В 2021 году Конгресс выделил НАСА около 23 миллиардов долларов, что примерно на 3 процента больше, чем в предыдущем году.

Подробнее:

Космос

Технологии и инновации

Соединенные Штаты

Из-за вывода из эксплуатации космического корабля «Шаттл» в 2011 году у НАСА не было средств для самостоятельной отправки астронавтов в космос в течение почти десяти лет. Американским астронавтам пришлось лететь на российской капсуле «Союз» на МКС, что стоило до 82 миллионов долларов за место. В 2010 году бывшие астронавты программы «Аполлон» Нил Армстронг и Юджин Сернан предупредили, что лидерство США в освоении космоса может пострадать. Такая критика, а также заявление Трампа о желании высадить астронавтов на Луну во время его пребывания в должности побудили президента увеличить свои бюджетные запросы для агентства.

Коммерциализация космоса

Исторически сложилось так, что от 85 до 90 процентов бюджета НАСА шло частным подрядчикам — в основном на проектирование и производство ракет и космических кораблей — в то время как НАСА осуществляло строгий надзор и эксплуатировало оборудование. Но теперь НАСА также часто приватизирует операции. Сторонники коммерциализации космоса считают, что частные фирмы, такие как SpaceX и Orbital Sciences, обе из которых выиграли контракты на перевозку грузов МКС, могут обеспечить обычный доступ к НОО по более низкой цене. Они говорят, что НАСА могло бы больше сосредоточиться на миссиях, которые раздвигают границы науки и исследований. Некоторые идут еще дальше, предлагая, чтобы НАСА стало больше похоже на Агентство перспективных исследовательских проектов Министерства обороны США или Национальный научный фонд, устанавливая цели, такие как захват астероида, а затем предоставляя гранты частным фирмам. Но критики приватизации утверждают, что гранты на развитие и ограниченная конкуренция принесут скудную экономию. Астрофизик Нил де Грасс Тайсон считает, что, хотя частные предприятия могут справиться с обычными космическими полетами, они не в состоянии нести большие и неизвестные риски продвижения космических рубежей.

В мае 2020 года SpaceX стала первой частной компанией, которая успешно доставила двух астронавтов НАСА на МКС, используя свою ракету Falcon 9 и прикрепленную к ней капсулу Crew Dragon. Президент Трамп сказал, что запуск «ясно показывает, что будущее за коммерческой космической отраслью». Астронавты благополучно вернулись на Землю в августе, а в ноябре НАСА сертифицировало SpaceX для начала обычных миссий. Первый из них был осуществлен в том же месяце, когда на МКС были отправлены четыре астронавта — три американца и один японец. Кроме того, SpaceX объявила, что планирует отправить на МКС трех космических туристов в конце 2021 года9.0005

НАСА также сотрудничает с частным сектором в рамках своей программы «Артемида», цель которой — отправить астронавтов, в том числе первую женщину, на Луну к 2024 году. ; Blue Origin, принадлежащая Джеффу Безосу, основателю и исполнительному директору Amazon; и компания Dynetics из Алабамы. Администрация Байдена заявила о своей постоянной поддержке Артемиды.

Некоторые предприниматели видят коммерческое будущее в космосе помимо контрактов НАСА и запуска спутников. Американская компания Space Adventures предлагает клиентам возможность выйти на орбиту Земли и испытать виды и невесомость космического путешествия. Другие фирмы занимались добычей полезных ископаемых на астероидах, что, по мнению сторонников, могло бы обеспечить новое изобилие драгоценных металлов и редкоземельных элементов. Безос сказал, что планирует «построить дорогу в космос», чтобы однажды люди смогли поддерживать колонии за пределами Земли. Коллега-миллиардер Ричард Брэнсон основал космическую фирму Virgin Galactic, надеясь стать лидером отрасли в будущем секторе космического туризма.

Запуск карьеры и инноваций в сфере STEM

Космическая гонка 1960-х и 1970-х захватила воображение американской публики, как немногие другие человеческие начинания. Исследование, проведенное в 2009 году в журнале Nature , показало, что программа «Аполлон» вдохновила половину опрошенных ученых, и почти 90 процентов считают, что пилотируемые космические исследования вдохновили молодое поколение на изучение науки. Некоторые данные подтверждают это. По данным Национального научного фонда, процент выпускников, имеющих степень бакалавра в области науки и техники, достиг пика в конце 19 года. 60-х годов, примерно во время высадки на Луну, но затем медленно снижался в течение нескольких десятилетий, прежде чем недавние администрации начали вновь подчеркивать [PDF] важность финансирования образования в области естественных наук, технологий, инженерии и математики (STEM).

Исследование космоса также может способствовать инновациям, расширяя границы технологий и требуя сотрудничества некоторых из самых ярких людей в различных областях. Как Джим Белл, президент Планетарного общества, некоммерческой группы, занимающейся пропагандой и образованием в области освоения космоса, сказал CFR: «Когда вы беретесь за дело, которое труднее всего выполнить, оно часто привлекает лучших людей, которые заинтригованы очень трудными задачами и хотят иметь смысл в применении своих знаний к чему-то большому».

С 1976 года технологии, первоначально разработанные для освоения космоса, привели к появлению более двух тысяч побочных продуктов, когда они были переданы в частный сектор. Некоторые из них очевидны, например, спутники связи, но другие передачи менее известны. Многие достижения в области медицины связаны с космическими технологиями, такими как усовершенствование искусственного сердца, улучшенная маммография и лазерная хирургия глаза. Исследования космоса привели к разработке новых материалов и промышленных технологий, включая термоэлектрические охладители для микросхем; высокотемпературные смазки; и средство для массового производства углеродных нанотрубок, материала со значительным инженерным потенциалом. Товары для дома, такие как матрасы с эффектом памяти, Bluetooth-наушники, программируемые духовки, пылесосы и лыжная одежда, ведут свое происхождение от НАСА.

Международная конкуренция и сотрудничество

Только Соединенные Штаты отправили людей за пределы околоземной орбиты, но эксперты говорят, что превосходство США в космосе может быть оспорено. Китай стал третьей страной, которая самостоятельно запустила человека на орбиту в 2003 году, и с тех пор его возможности выросли. Народно-освободительная армия рассматривается как двигатель китайской космической программы, амбиции которой включают отправку людей на Луну и строительство космической станции. Тем временем Индия запустила свою первую беспилотную миссию на Марс в конце 2013 года, а ее зонд вышел на орбиту Марса в сентябре 2014 года. С тех пор Индийская организация космических исследований достигла соглашения с НАСА о последующих исследованиях Марса. Китай и Объединенные Арабские Эмираты успешно отправили космический корабль на орбиту Марса в феврале 2021 года, в том же месяце, когда НАСА высадило там свой вездеход; Китайская миссия включает в себя собственного робота-исследователя.

Только Соединенные Штаты отправили людей за пределы низкой околоземной орбиты, но эксперты говорят, что превосходство США в космосе может быть оспорено.

Еще одна международная миссия, посадка зонда Европейского космического агентства на комету, вызвала широкий интерес в ноябре 2014 года. Хотя зонд не смог должным образом закрепиться из-за неудачной посадки, он все же смог отправить большое количество ценных данных. ученым. Израильская организация SpaceIL запустила посадочный модуль на Луну в начале 2019 года.который в конечном итоге врезался в Луну. Тем не менее, эта попытка ознаменовала первую высадку на Луну, финансируемую из частных источников, и сделала Израиль четвертой страной, предпринявшей попытку мягкой высадки на Луну. Индия стала пятой такой страной в сентябре 2019 года, но и она потерпела неудачу, когда ее посадочный модуль врезался в Луну.

Космос также может способствовать международному сотрудничеству. В 1963 году, во время своего последнего выступления перед Организацией Объединенных Наций, президент Кеннеди спросил: «Почему Соединенные Штаты и Советский Союз при подготовке к таким экспедициям должны заниматься огромным дублированием исследований, строительства и расходов?»

Видение Кеннеди в конечном итоге воплотилось в 1975 году в испытательном проекте «Аполлон-Союз», в ходе которого впервые состыковались космические корабли США и России. Сегодня Соединенные Штаты являются управляющим партнером МКС, возглавляя четырнадцать стран в, возможно, самом дорогом проекте человечества. Космические агентства Европы, России и Японии также были важными партнерами в роботизированных миссиях, таких как марсоходы Spirit и Opportunity . МКС, вероятно, сойдет с орбиты в 2020-х годах, но многие говорят, что более глубокие космические миссии должны быть международными.

В мае 2020 года НАСА объявило о рамках Artemis Accords, серии двусторонних соглашений с другими космическими агентствами, которые хотят участвовать в программе Artemis. Дэвид П. Фидлер из CFR похвалил соглашения, написав, что они «охватывают правила и принципы, разработанные посредством многосторонности, а не хулиганской версии американской односторонности».

Космические силы и неопределенность впереди

Эксперты по космической политике согласны с тем, что НАСА сталкивается со значительными трудностями, в том числе с новым бюджетным давлением, стареющей инфраструктурой, появлением конкурирующих космических держав и отсутствием четкого национального видения пилотируемых космических полетов. Независимая оценка, проведенная Национальным исследовательским советом в 2012 году, показала, что пилотируемая миссия на Марс «никогда не получала достаточного финансирования, чтобы продвинуться дальше стадии риторики».

Стремление администрации Трампа создать космические силы в рамках вооруженных сил может быть признаком того, что эра сотрудничества в космосе подходит к концу. В ответ на приказ Трампа Дэрил Дж. Кимбалл из Ассоциации по контролю над вооружениями сказал: «В худшем случае это станет первым шагом в ускоренном соперничестве между США, Китаем и Россией в космической сфере, которое будет труднее предотвратить. без прямых разговоров об ответственных правилах дорожного движения». Стюарт М. Патрик из CFR соглашается с тем, что «можно подготовить почву для космической гонки в стиле холодной войны, которая превзойдет любое многостороннее сотрудничество».

В то же время политики сталкиваются с растущим числом вопросов, связанных с сегодняшними целями и методами НАСА.