Космонавт не нужен. Будущее пилотируемых полётов
![Космонавт не нужен. Будущее пилотируемых полётов](https://i0.wp.com/ic.pics.livejournal.com/bigphils/36036838/7516/7516_original.jpg)
Дело в том, что НАСА до сих пор совершенно не способно безопасно возвратить экипаж из дальнего космоса, и, следовательно, в силу одного этого обстоятельства миф Аполлона разваливается на части.
Мифология программы Аполлон раскрывается из источников НАСА по следующим направлениям:
- Попытка разработать тяжелую лунную ракету-носитель в течение пяти лет завершилась признанием наличия серьезных вибрационных проблем в первой ступени ракеты, аналогичных тем, что имели место на Сатурне-5. Впоследствии от ракет серии Арес пришлось отказаться;
- Неудивительно, что двигатели F-1 первой ступени Сатурна-5 даже не обсуждаются в текущих аналитических документах НАСА;
- Модернизированная версия двигателя J-2 второй ступени Сатурна-5 была предложена десять лет тому назад для новой тяжелой ракеты, но НАСА теперь утверждает, что это реально сводится к новой разработке, и работа была приостановлена. Непонятно, когда модернизированный двигатель J-2 будет готов для применения на Пусковой Системе;
- НАСА до сих пор не в состоянии разработать тяжелую ракету с грузоподъемностью 70 тонн, не говоря уже о повторении возможностей Сатурна-5;
- НАСА квалифицирует взлет с поверхности Луны как подъем из «глубокого гравитационного колодца», и планы по высадке на Луну оказались отложенными настолько, что от них практически отказались. Это не удивительно, поскольку лунный модуль Аполлона был явно неспособен стартовать с посадочной платформы из-за отсутствия каналов для отвода газов;
- Командный модуль Аполлона (КМ) имел свойство бистабильности при посадке, то есть существовала равновероятная опасность его переворота и сгорания при входе в атмосферу Земли;
- НАСА до сих пор не имеет надежного теплозащитного экрана для КМ, чтобы безопасно вернуть экипажи из дальнего космоса;
- Профиль «прямого» входа в атмосферу, заявленный в
аполлоновских отчетах, практически неприменим*, и в случае его
реализации при приземлении, скорее всего он окажется катастрофическим
для посадочного модуля;
*) Неприменим – при возвращении на Землю со второй космической скоростью - Прим. ред. - Если бы спускаемый аппарат каким-то образом все же удачно перенёс вход в атмосферу, то пережившие спуск астронавты оказались бы в критическом состоянии из-за серьезной опасности тяжелых гравитационных перегрузок после длительного периода невесомости и, скорее всего, после приводнения находились бы в тяжелом состоянии и не выглядели бы столь бодрыми;
- Недостаток ключевых знаний, касающихся воздействия на человека солнечной и космической радиации за пределами НОО, делает реальную защиту от радиации весьма проблематичной.
После того, как программа «Созвездие» (ПС), которая включала в себя высадку на лунную поверхность в течение 15 лет, была отменена в 2010 году, никаких новых планов полетов на Луну в обозримом будущем не предлагалось. “После того, как ПС была остановлена, стало ясно, что существуют глубокие пробелы в техническом протоколе общеизвестных высадок на Луну в прошлом. Словно впервые, должны быть разработаны и заново созданы следующие элементы программы: ракета большой грузоподъемности; ЛМ для операций на Луне; аппаратная часть для безопасного возвращения в атмосферу Земли.” ()
Миф Аполлона находится сейчас в завершающей стадии своего существования и вскоре будет отброшен как серьезное препятствие на пути освоения человеком космического пространства. Однако, “НАСА действует в рамках парадигмы уловка-22: Агентство не может двигаться вперед без признания истинного положения дел в контексте опыта, накопленного в области пилотируемых исследований космического пространства, в первую очередь наследия Аполлонов, каковым бы оно ни было, а с другой стороны, оно не может раскрыть правду об Аполлонах по различным политическим причинам.” ()
Хотя корни мифа Аполлонов в основе своей были политические, в настоящей статье рассматриваются только технические аспекты и будет показано, как продолжающаяся поддержка этого мифа препятствует развитию пилотируемых исследований космического пространства. Лунная база – такой же амбициозный проект сегодня, каким была высадка на Луну около 50 лет назад. Однако НАСА не удалось разработать жизнеспособную программу по возвращению на Луну, и теперь Агентство решило увести идею лунной базы подальше от общественного внимания и вместо этого продвигать Марс в качестве реальной цели.
См. также главу «Изъяны программы Аполлон» в Приложении
В чём заключается препятствие?
Когда дело доходит до принятия решения, приступить ли к реальной работе по нерешенным проблемам пилотируемой космонавтики, НАСА вынуждено выбирать: либо признать лживость программы Аполлон, либо продолжать вывешивать дымовую завесу для сохранения мифологии Аполлонов. И выбором для НАСА, несомненно, оказывается второй вариант. В этой искаженной системе ценностей, когда упорное следование аполлоновской версии имеет первостепенное значение, прогресс техники пилотируемой космонавтики будет систематически из года в год приноситься в жертву. Ключевые технические этапы на пути к осуществлению полетов человека на Луну были вполне определены, но никогда не были завершены.
Критически важным недостающим элементом является методика безопасного возвращения экипажа из дальнего космоса. Для компетентного аналитика очевидно, что нет смысла планировать длительные космические полеты за пределы НОО, пока полностью не отлажена техника надежного и безопасного возвращения экипажа на землю, и для этого, помимо решения вопросов, связанных с радиационной защитой, наверняка потребуется несколько испытаний в реальных условиях входа в земную атмосферу.
Аполлон имел принципиальные недостатки, касающиеся эффективной тепловой защиты, аэродинамики спускаемого аппарата при входе в атмосферу, а также важных медико-биологические аспектов жизнеобеспечения и безопасности экипажей. Последний фактор налагает бескомпромиссные требования к первым двум. Годы, проведенные в самодовольстве за каменной стеной постоянной лжи о возможностях Аполлонов, методически подавляли работу администраторов, ученых и инженеров, которые могли бы гораздо ранее добиться значительного прогресса в этих критически важных областях.
Триумфу Аполлона исполнилось 20 лет к тому дню, когда Джордж Буш подхватил призыв Р. Рейгана в его обращении к нации в 1984 году. Вслед за Дж. Ф. Кеннеди, Рейган говорил: "Сегодня я поручаю НАСА создать постоянно действующую пилотируемую космическую станцию и сделать это в течение десятилетия." Джордж Буш-старший, стоя на ступенях Национального Музея Авиации и Космонавтики, объявил в 1989 г. об Инициативе по освоению космоса (Space Exploration Initiative). В ней были обозначены планы создания не только космической станции, но также и лунной базы, и, в конечном счете, планы отправить астронавтов на Марс. Президент отметил, что эти исследования – предназначение человечества, а предназначение Америки – в них лидировать. Доклад, опубликованный после президентской речи 20 июля, заявлял, что:
"Следующим стратегическим шагом явится создание постоянно действующего лунного форпоста, который начнется с двух-трех запусков с Земли на станцию «Фридом» кораблей с лунным оборудованием, экипажем, транспортными средствами и топливом. На станции «Фридом» экипаж, грузы и топливо перегружаются на транспортный корабль, который доставит их на окололунную орбиту."
Часть этих впечатляющих замыслов позднее была материализована в виде Международной Космической Станции (МКС), основанной на ключевых российских элементах начиная с 1998 г., к которым в 2001 г. был пристыкован американский модуль «Дестини».
Страстный сторонник идеи полетов на Марс, Роберт Зубрин, хорошо осведомленный в делах НАСА на протяжении многих лет, предоставил информацию из первых рук о том, как эта инициатива 1989 года была отвергнута – как только НАСА получило финансирование для программ Спейс Шаттл и МКС. Зубрин описывает, как “Руководство НАСА отказалось отстаивать программу, которую президент Буш назвал национальным приоритетом.” Он упоминает о “многих людях” , которые воспринимали подход со стороны администрации НАСА как “откровенный саботаж” , который стал возможным благодаря “безразличию президента” .
Эта цепочка событий является хорошим примером того, как сначала провозглашают грандиозный замысел, а потом пускают его под откос как со стороны НАСА, так и правительства США. В итоге, с целью поддержания мифа об Аполлонах, на протяжении более тридцати лет практически ни одной разработки не было завершено в области пилотируемой космонавтики за пределами НОО. Подобный сценарий НИОКР-овских «американских горок», снова отбросивший идею лунной базы в никуда, повторился с Программой Созвездие. Однако, по крайней мере, первоначальный проблеск энтузиазма в 2005 - 2009 гг. вызвал целый ряд интересных теоретических работ, признающих проблемы с заявленным аполлоновским прямым входом спускаемого аппарата в атмосферу, а также исключительную важность решения задачи входа в атмосферу по профилю с отскоком.
Далее, в ходе разработки ракеты Арес были вновь подтверждены проблемы создания мощной ракеты - аналога Сатурну-5. Однако, дальнейшего прогресса добиться не удалось, поскольку Программа Созвездие была свернута, а затем восстановлена в 2010 г. (как новая безымянная - Прим. ред.) , будучи упрощена наполовину и сведена к разработке мощного носителя и возвращаемой капсулы, но без лунного модуля и без каких-либо планов по фактической высадке на лунную поверхность.
Очевиден тот факт, что негласный консенсус между администрацией НАСА и правительственными учреждениями – которые достаточно хорошо знают, что высадки человека на Луну не было, – может продолжаться годами. Как признает Счетная Палата США, "Попытки агентства за последние два десятилетия по разработке средств доставки человека за пределы низкой околоземной орбиты в конечном счете не увенчались успехом."
Похоже, специалисты НАСА не верят, что они смогут поднять этот серьезный вопрос в такой форме, которая потребовала бы практического решения. Их бездействие продолжает демонстрировать, что политический истеблишмент пресечет любые поползновения, способные подорвать значение Аполлона как американского трофея в космической гонке.
Оползающие графики
Хорошо известно, что в настоящее время НАСА планирует две предстоящие исследовательские лунные миссии на корабле Орион: Exploration Mission-1 (EM-1) and Exploration Mission-2 (EM-2) выводимые ракетой-носителем Стартовая Система, (Space Launch System, SLS). Во время первого, беспилотного запуска EM-1, планируется выполнить облет Луны, затем испытать перед пилотируемым полетом скоростное вхождение аппарата в атмосферу и функционирование системы теплозащиты. Второй полет, EM-2 с экипажем на борту, должен будет “продемонстрировать базовые возможности корабля Орион” , т. е. надеется повторить заявленный успех Аполлона-8 в далеком 1968 году.
Все же правительство США заявляет, что НАСА “находится в середине пути разработки первой пилотируемой капсулы, способной доставить людей до Луны и далее” ... и тут же признает, что попытки “не увенчались успехом” .
Кажется невероятным то, что доклад Счетной Палаты подводит черту под усилиями НАСА на протяжении двух десятилетий, считая с конца 90-х, обобщив эти усилия как “неудачные” , и в то же время признавая, что разработка все еще находится в середине пути. Насколько долго, по мнению специалистов НАСА, эта разработка может продолжаться?
Какие выводы можно сделать из этого заявления? Во-первых, дальнейший перенос сроков разработки является неизбежным, поскольку в настоящее время признано, что “НАСА не установило конкретных дат запуска EM-1 и EM-2. Агентство планирует установить дату начала EM-2 после того, как миссия EM-1 будет завершена.”
Последнее заявление про дату запуска EM-2 – просто унизительно, если сравнивать с тем, что по обещаниям 2013 года должно было быть осуществлено в 2021 году (см. ), а затем в 2015 г. было перенесено на 2023 год (см. ). Теперь предполагается, что такое существенное оползание графика будет иметь “эффект домино для связки подпрограмм” .
Во-вторых, скорее всего, последует очередной пересмотр стратегических целей со ссылкой на нехватку ресурсов и проблемы с передачей технологий от фирм-изготовителей. Это приведет к свертыванию текущих планов и постановке другой грандиозной задачи на последующие 10 - 20 лет.
"Программа Орион в настоящее время перерабатывает свой тепловой экран по результатам декабрьского 2014 года испытательного полета. НАСА заключило, что не все части монолитной конструкции, использованной в этих испытаниях, будут удовлетворять более жестким требованиям при EM-1 и EM-2, когда капсула будет подвергаться воздействию повышенного диапазона температур с большей продолжительностью. Было решено сменить монолитную структуру на сотовую конструкцию теплозащитного экрана для EM-1.”
Являясь прежде всего финансовым документом, отчет GAO тем не менее углубляется в специфические технические детали, выявляя трудноразрешимую проблему. О возможных решениях по новому теплозащитному экрану Счетная Палата рассуждает: “В этой конструкции будет примерно 300 ячеек, крепящихся к каркасу, зазоры между ячейками заполняются специальным наполнителем аналогично конструкции, использованной в Космических Челноках (Space Shuttle).” Очевидно, что НАСА экспериментирует с критически важными конструктивными решениями на основе идей, которые ранее были реализованы в менее жестких условиях на Космических Челноках, но не обращается к предыдущему опыту с теплозащитными экранами Аполлонов. Доклад Палаты продолжает: “Однако, сотовая конструкция также несет в себе определенный риск, так как не ясно, насколько надежно ячейки будут крепиться к каркасу, а также нет уверенности в эксплуатационных качествах шовного материала.” И потом: “Программа продолжает испытания монолитной конструкции как одного из возможных подходов для минимизации рисков.”
Очевидно, что, фактически не имея предыдущего опыта работы по теплозащитному экрану для дальних космических полетов, НАСА не уверено в результатах своих текущих экспериментов с экраном и принимает ситуативные решения. Да и тестовый полет 2014 года был осуществлен на скоростях ниже тех, которые будут достигать космические аппараты, возвращаемые как с Луны, так и из других более дальних маршрутов.
Затруднения НАСА с технологиями для полетов за пределами НОО, возможно, объяснимы частично тем, что в течение десяти лет три, если не четыре, группы научно-технических разработчиков (в том числе Boeing, SpaceX и тот же Lockheed Martin с их Орионом) участвовали в работе над капсулой для транспортировки экипажей на Международную Космическую Станцию, и, несмотря на все их усилия, их разработки даже для полетов на НОО не достигают уровня проверенной временем технологии аппарата Союз:
“Соединенные Штаты не имеют внутренних возможностей для транспортировки экипажей на Международную Космическую Станцию (МКС) и для возвращения с нее, и вместо этого продолжают полагаться на Российское Федеральное Космическое Агентство (Роскосмос). С 2006 по 2018 гг. сумма выплат НАСА Роскосмосу составит примерно $3.4 миллиарда за доставку 64-х астронавтов НАСА и их партнеров на МКС и обратно на космических кораблях Союз.” При нынешних ценах, достигающих теперь $80 млн. за вояж туда и обратно на Союзе, будет трудно не прийти к заключению, что русских вполне устраивает молчаливо поддерживать миф о полетах Аполлонов.
Самые последние инициативы от НАСА, особенно от SpaceX, поскорее отправить экипажи на облет Луны , и, тем более, взять туристов сразу в полет к Луне – это безответственная игра словами. И хотя все это, вероятно, призвано поддержать интерес к полетам человека в космос, такие обещания совершенно нереалистичны.
Возвращение грузовой капсулы по баллистической траектории с перегрузкой торможения до 34 g , которая длилась чуть более 2-х минут , вовсе не служит доказательством того, что увеличенный термоизоляционный экран будет работать в условиях, сертифицируемых для возвращения человека. . Что касается планов НАСА отправить экипаж сразу к Луне, не проведя предварительных испытаний без человека на борту, они уже оказались либо отложены, как и ожидалось , либо остаются в подвешенном состоянии – чтобы потом тихо их отменить, после того как шум обещаний в средствах массовой информации достигнет нужного эффекта. Действительно, Агентство без лишнего шума уже отложило и сам беспилотный полет до 2019 года.
“НАСА продолжает находить новые критические аспекты для дальнейших НИОКР-овских доработок по Ориону главным образом не из-за ужесточения требований, например, по безопасности, но просто из-за того, что Агентство, наконец, начало получать подлинную информацию о реальных требованиях к полетам за пределами НОО.” (выделено автором, см. )
Логистика и аэродинамика возвращаемой капсулы
Логистика и аэродинамика возвращения капсулы с экипажем является еще одним важнейшим аспектом, который требует детальной проработки. Невероятно, но эти критические элементы программы не упоминаются ни в текущих планах НАСА, ни в соответствующих докладах Счетной Палаты.
Учитывая заявленный успех Аполлонов, отправка по плану EM-1 беспилотного корабля на облет Луны (планировалась в 2018 году, теперь перенесена на 2019-й), на первый взгляд, кажется скромной задачей. В действительности, ЕМ-1 - это тот беспилотный полет, который отсутствовал в ходе подготовки программы Аполлон. По версии НАСА, за предварительными испытаниями на НОО неожиданно последовал полет Аполлона-8 с экипажем, который якобы отправился прямо к Луне, и, после облета Луны с выходом на окололунную орбиту, его якобы удалось благополучно вернуть на Землю. () После испытаний Ориона в декабре 2014 г. его тепловой щит – заявленный как улучшенная версия экрана Аполлонов – был признан недостаточно надежным для полетов и возвращения из дальнего космоса.
Так что же тогда нужно сделать, чтобы добиться успеха?
Еще до попытки долететь до Луны, необходимо провести предварительные испытательные полеты для сертификации возвращаемой капсулы пилотируемого класса, чтобы удостовериться в надежной отработке методики вхождения в атмосферу из глубин космоса со второй космической скоростью. Это может быть целая серия полетов подобных тому, который был выполнен в декабре 2014 года, но с более высокой эллиптической орбитой и со скоростью корабля равной 11,2 км в секунду относительно гравитационного тела Земли. Для предполагаемого профиля входа в атмосферу его параметры могут быть аналогичны параметрам планируемого возвращения с Луны с фактической скоростью входа в атмосферу в области интерфейса примерно 10,8 км в секунду с учетом вращения планеты.
Во время прямого входа в атмосферу, предположительно осуществленного в полетах Аполлонов, спускаемый аппарат в процессе приземления не покидал пределы атмосферы, поэтому длительное время он должен был испытывать постоянные, если не возрастающие, термические и динамические нагрузки, и, как следствие, это налагало существенные дополнительные требования к теплозащитному экрану. Наблюдая непрекращающиеся попытки обелить программу Аполлон, следует отметить, что ее современные адвокаты рассматривают вход в атмосферу по схеме Аполлон как происходивший на самом деле с отскоком (см. также комментарии Криса Крафта в ) и обсуждают критичность угла входа: “Необходимо было дать спускаемому аппарату возможность войти и выйти из атмосферы, чтобы снизить скорость... При слишком остром угле корабль отскочил бы от атмосферы в космос без всякой надежды на спасение.”
Это утверждение оказалось ключевой ошибкой конструкторов Аполлона, которые приняли решение не применять вариант с отскоком и последующим повторным входом в атмосферу. В действительности, после потери энергии во время первой фазы погружения в атмосферу возвращаемая капсула не может избежать гравитации Земли, так что она не сможет улететь далеко в космос, а вместо этого продолжит свое движение вдоль поверхности Земли. Как оказалось, русские не сделали подобной ошибки, а отработали метод повторного входа в атмосферу после отскока в своих успешных беспилотных полетах начиная с 1968 года. (см. )
Теперь НАСА вынуждено принять концепцию возвращения с отскоком и реализовать, например, метод, предлагаемый в Архитектурном Исследовании 2005 года (Рис.1). На Рис.1б, приведенном ниже, предлагаемый теоретический профиль возвращения с отскоком сравнивается с профилями прямого спуска, описанными в докладах программы Аполлон – с момента входа в зону т.н. интерфейса и до момента раскрытия парашютов на высоте 6 - 7 км. Далее, в Архитектурном Исследовании целевой диапазон (протяженность траектории приземления – Прим. ред.) для прямого входа в полетах Аполлонов предполагается равным примерно 2600 км (Рис.1г) и, далее: ”версия руководства 1969 г. по управлению кораблем Аполлон используется для моделирования прямого входа” , вместо того, чтобы использовать реальные профили, указанные в отчетах.
Вполне вероятно, что на определенном этапе НАСА будет вынуждено признать, что даже в случае возвращения согласно этой теоретической версии с отскоком , первоначальный этап входа не является оптимальным из-за выбора угла входа (– 6.0 град), слишком близкого по величине к обычно сообщаемому для спуска Аполлонов (– 6.65 град). Более реалистичные профили входа рассматривались позднее в теоретических работах академических и военных научно-исследовательских институтов, цитируемых в .
Подводя итог, можно утверждать, что нет необходимости для НАСА дожидаться создания тяжелой ракеты для того, чтобы разработать надежную технику возвращения. Агентству следует продолжать беспилотные испытания, аналогичные испытанию декабря 2014 года, с использованием пусковых систем средней мощности. Ничего подобного не наблюдается в текущих планах НАСА.
![]() |
Рис. 1а. Вариант возвращения по схеме с отскоком от атмосферы, предложенный в 2005 году, с проецированной дальностью до 13,590 км и общим временем около 37 минут с момента входа в интерфейс на высоте 122 км до посадки возле мыса Канаверал. Скорость входа в атмосферу в зоне интерфейса будет 11,07 км/сек. |
![]() |
Рис. 1б. Зависимость геодезической высоты от времени: сравнение профиля возвращения с отскоком, показанного на Рис.1а (эквивалент рис.5-74 в ) с профилями прямого входа, представленными в докладах миссий Аполлон-8 (рис.5-6(b) в Докладе Миссии) и Аполлон-10 (рис.6-7(b) в Докладе Миссии); график Аполлона-10 слегка сдвинут для отображения всех данных, доступных из доклада (реконструкция автора). |
![]() |
Рис. 1в. Возвращение с отскоком в сравнении с прямым входом: профили из Рис.1б на первоначальном этапе входа. Спуск Аполлона-10 был объявлен выполненным менее, чем за 8 минут. Следует обратить внимание на пологий профиль входа по схеме возвращения с отскоком и плавность ухода обратно к линии интерфейса. |
Примечание
1. Автор написал серию статей про Лунную Базу в журнале Nexus 21/05, 22/03, и 23/04, которые опубликованы также на сайте Aulis.com/moonbase2014 , и - они цитируются здесь как MB1, MB2, MB3.
Эти статьи имеются также в русском переводе по следующим ссылкам (Прим. ред.) :
MB1 : Лунная база. Есть ли надежда построить, наконец, лунную базу?
Основные вехи пилотируемой космонавтики
Начало эпохи пилотируемой космонавтики
День 12 апреля 1961 года стал точкой отсчета эпохи пилотируемых космических полетов. За 50 космических лет пилотируемая космонавтика прошла гигантский путь от первого полета Юрия Алексеевича Гагарина, протяженностью всего 108 минут до полетов экипажей на Международной космической станции (МКС), находящейся более 10 лет практически в непрерывном пилотируемом режиме.
В течение 1957— 1961 годов были проведены космические запуски автоматических аппаратов для изучения Земли и околоземного космического пространства, Луны и дальнего космоса. В начале 60-х годов отечественными специалистами под руководством Главного конструктора ОКБ-1 Сергея Павловича Королёва было завершено решение сложнейшей задачи - создание первого в мире пилотируемого космического корабля «Восток».
Выполнение программы «Восток»
В полетах «Востоков» исследовалось воздействие на организм космонавтов перегрузок и невесомости, влияние длительного пребывания в кабине ограниченного объема. Первый «Восток», пилотируемый Юрием Алексеевичем Гагариным, совершил только 1 оборот вокруг Земли. В том же году Герман Степанович Титов провел в космосе целые сутки и доказал, что человек в невесомости может жить и работать. Титов первым из космонавтов сделал фотоснимки Земли, он стал первым космическим фотографом.
Полёт корабля «Восток-5» с космонавтом Валерием Федоровичем Быковским продолжался уже около 5 суток.
На корабле «Восток-6» 16 июня 1963 года полет в космос выполнила первая в мире женщина-космонавт Валентина Владимировна Терешкова.
Первый «выход» человека в открытый космос
«Восход» - первый в мире многоместный пилотируемый космический корабль. Из корабля «Восход-2» 18 марта 1965 года Алексей Архипович Леонов совершил первый в мире выход в открытый космос продолжительностью 12 минут 9 секунд. Теперь внекорабельная деятельность космонавтов стала неотъемлемой частью почти всех космических полетов.
Первая стыковка в космосе двух пилотируемых кораблей
16 января 1969 года - первая стыковка на орбите (в ручном режиме) двух пилотируемых кораблей. Выполнен переход двух космонавтов - Алексея Станиславовича Елисеева и Евгения Васильевича Хрунова через открытый космос из «Союза-5» в «Союз-4».
Первые люди на Луне
Июль 1969 года - полет «Аполлона-11». В ходе полёта 16—24 июля 1969 года люди впервые в истории совершили посадку на поверхность другого небесного тела — Луны. 20 июля 1969 года, в 20:17:39 UTC командир экипажа Нил Армстронг и пилот Эдвин Олдрин посадили лунный модуль корабля в юго-западном районе Моря Спокойствия. Они оставались на поверхности Луны в течение 21 часа 36 минут и 21 секунды. Всё это время пилот командного модуля Майкл Коллинз ожидал их на окололунной орбите. Астронавты совершили один выход на лунную поверхность, который продолжался 2 часа 31 минуту 40 секунд. Первым человеком, ступившим на Луну, стал Нил Армстронг. Это произошло 21 июля, в 02:56:15 UTC. Через 15 минут к нему присоединился Олдрин.
Первая экспедиция на долговременную орбитальную станцию
Новый этап орбитальных полетов начался в июне 1971 года полетом «Союза-11» (Георгий Тимофеевич Добровольский, Виктор Иванович Пацаев, Владислав Николаевич Волков—на фото слева направо) и экспедицией на первую долговременную орбитальную станцию «Салют». На орбите космонавты в течение 22 суток впервые отработали цикл полетных операций, ставших впоследствии типовыми для длительных экспедиций на космических станциях.
Первая международная экспериментальная программа «Аполлон-Союз»
Особое место в пилотируемой космонавтике занимает проходивший с 15 по 25 июля 1975 г. полет в рамках «Экспериментальной программы «Аполлон-Союз». 17 июля в 19 часов 12 минут была совершена стыковка «Союза» и «Аполлона»; 19 июля была проведена расстыковка кораблей, после чего, через два витка «Союза», совершена повторная стыковка кораблей, ещё через два витка корабли окончательно расстыковались. Это был первый опыт проведения совместной космической деятельности представителей разных стран - СССР и США, положивший начало международному сотрудничеству в космосе - проектам «Интеркосмос», «Мир-НАСА», «Мир-Шаттл», МКС.
Многоразовые транспортные космические системы программы «СпейсШаттл» и «Буран»
В начале 70-х годов в обеих «космических державах» - СССР и США - были развернуты работы по созданию многоразовых транспортных космических систем по программам «Спейс шаттл» и «Энергия-Буран».
Многоразовые ТКС располагали возможностями, недоступными для одноразовых ПКА:
- доставка крупногабаритных объектов (в грузовом отсеке) на орбитальные станции;
- выведение на орбиту, снятие с орбиты искусственных спутников Земли;
- техническое обслуживание и ремонт спутников в космосе;
- инспекция космических объектов на орбите;
- повторное использование многоразовых элементов транспортной космической системы.
Свой первый и единственный космический полёт «Буран» совершил 15 ноября 1988 года. Космический корабль был запущен с космодрома Байконур при помощи ракеты-носителя «Энергия». Продолжительность полёта составила 205 минут, корабль совершил два витка вокруг Земли, после чего произвёл посадку на аэродроме «Юбилейный» на Байконуре. Полёт прошёл без экипажа в автоматическом режиме с использованием бортового компьютера и бортового программного обеспечения, в отличие от шаттла, который традиционно совершает последнюю стадию посадки на ручном управлении (вход в атмосферу и торможение до скорости звука в обоих случаях полностью компьютеризованы). Данный факт — полёт космического аппарата в космос и спуск его на Землю в автоматическом режиме под управлением бортового компьютера — вошёл в книгу рекордов Гиннеса.
За 30 лет пятью кораблями «Спейс шаттл» было выполнено 133 полета. К марту 2011 года больше всего полётов—39— совершил шаттл «Дискавери». Всего с 1975 по 1991 год было построено шесть шаттлов: «Энтерпрайз» (не летал в космос), «Колумбия» (сгорел при посадке в 2003), «Челленджер» (взорвался во время запуска в 1986), «Дискавери», «Атлантис» и «Индевор».
Орбитальные станции
В период с 1971 по 1997 год, нашей страной было выведено на орбиту восемь пилотируемых космических станций. Эксплуатация первых космических станций по программе «Салют» позволила получить опыт в разработке сложных орбитальных пилотируемых комплексов, обеспечивающих долговременную жизнедеятельность человека в космосе. На борту «Салютов» в общей сложности работали 34 экипажа.
Американским аэрокосмическим агентством была выполнена интересная программа полетов на «Скайлэб», (англ. Skylab, сокращенное от sky laboratory — небесная лаборатория), американская космическая обитаемая орбитальная станция. Выведена на околоземную орбиту 14 мая 1973. На «Скайлэб» работали три экспедиции космонавтов, доставлявшиеся космическими кораблями "Аполлон".
Ч. Конрад, Дж. Кервин, П. Вейц с 25 мая по 22 июня 1973; А. Вин, О. Гэрриот, Дж. Лусма с 28 июля по 26 сентября 1973; Дж. Карр, У. Поуг, Э. Гибсон с 16 ноября 1973 по 8 февраля 1974. Основные задачи всех трёх экспедиций — медико-биологические исследования, направленные на изучение процесса адаптации человека к условиям длительного космического полёта и последующей реадаптации к земному тяготению; наблюдения Солнца; изучение природных ресурсов Земли, технические эксперименты.
Орбитальный комплекс (ОК) «Мир» стал международным многоцелевым комплексом, на котором была осуществлена практическая отработка целевого применения будущих пилотируемых космических комплексов, выполнена обширная программа научных исследований. На борту ОК «Мир» работало 28 основных экспедиций, 9 экспедиций посещения, выполнено 79 выходов в открытый космос и проведено более 23000 сеансов научных исследований и экспериментов. На «Мире» работали 71 человек из 12 стран. Выполнено 27 международных научных программ. Космонавтом Валерием Поляковым в 1994-1995 годах был выполнен полет, равный по длительности полету на Марс и обратно. Он продолжался 438 суток. В течение 15-летнего полёта комплекса был приобретён опыт устранения нештатных ситуаций различной значимости и отклонений от нормы, возникавших по различным причинам.
Международная космическая станция |
Международная космическая станция - это проект, в котором участвуют шестнадцать стран. Она вобрала в себя опыт и технологии всех предшествующих ей программ развития пилотируемой космонавтики. Вклад России в создание и обеспечение эксплуатации МКС весьма значителен. К началу работ на МКС в 1993 году Россия уже имела 25-летний опыт эксплуатации орбитальных станций и соответственно развитую наземную инфраструктуру. В настоящий момент на борту МКС работает 59 основная экспедиция. Подготовлены и выполнили полет 18 экспедиций посещения на МКС.
Название орбитальной станции |
Период полета, годы |
Количество экспедиций |
Налет, сутки |
|
Основных |
Посещения |
|||
Салют-1 |
||||
Салют-2 |
||||
1973 - 1979 |
||||
Салют-3 |
1974 - 1975 |
|||
Салют-4 |
1974 - 1977 |
|||
Салют-5 |
1976 - 1977 |
|||
Салют-6 |
1977 - 1982 |
|||
Салют-7 |
1982 - 1991 |
|||
1986 - 2001 |
В соответствии с «Долгосрочной программой научно-прикладных исследований и экспериментов, планируемых на российском сегменте МКС» на борту станции выполняются космические эксперименты. Они сгруппированы в тематические разделы по десяти направлениям научно-технических исследований. Программа дает представление о целях, задачах и ожидаемых результатах исследований и является основанием для разработки планов ее реализации в зависимости от имеющихся ресурсов и готовности аппаратуры и документации. Космические исследования расширяют и углубляют знания о нашей планете, окружающем мире, закладывают основы для решения фундаментальных научных и социально-экономических проблем. Объем проводимых исследований на РС МКС неуклонно растёт..
Планируется дооснащение станции российским многоцелевым лабораторным модулем (МЛМ), позволяющим существенно увеличить российскую программу научных исследований за счет доставки на МКС целого комплекса новой научной аппаратуры. Кроме того, вместе с МЛМ планируется доставка европейского манипулятора ERA для обеспечения внекорабельной деятельности экипажей МКС. В дальнейшем предполагается доставить на РС МКС узловой модуль и два научно-энергетических модуля.
Космический туризм
В ряде стран уже разворачивается целая индустрия по обеспечению полетов в космос обычных граждан, не имеющих профессиональной квалификации космонавта. Частный космос может не только приносить прибыль владельцам соответствующих средств, но, как и традиционный, государственный ведет к созданию новых технологий, а, значит, к расширению возможностей общества.
К полету на РС МКС прошли подготовку 20 космических туристов, 10 из них совершили космический полет:
Область профессиональной деятельности, профессия |
Выполнено полётов, период, продолжительность |
||
Тито Денис |
1 полет 7 суток 22 часа 4 минуты 8 секунд. |
||
Шаттлворт Марк |
1 полет 9 суток 21 час 25 минут 05 секунд. |
||
Олсен Грегори |
1 полет 9 суток 21 час 14 минут 07 секунд. |
||
Костенко Сергей |
|||
Понтес Маркос |
Бразилия |
Летчик-испытатель |
1 полет 9 суток 21 час 17 минут 04 секунды. |
Ансари Анюше |
1 полет 10 суток 21 час 04 минуты 37 секунд. |
||
Эномото Дайсукэ |
|||
Симони Чарльз |
2 полета 13 суток 18 часов 59 минут 50 секунд; 12 суток 19 часов 25 минут 52 секунды. |
||
Шейх Музафар |
Малайзия |
Врач-ортопед |
1 полет 10 суток 21 час 13 минут 21 секунда. |
Фаиз бин-Халид |
Малайзия |
Военврач, стоматолог |
|
Полонский Сергей |
|||
Лэнс Басс |
Музыкант |
||
Гарвер Лори |
|||
Йи Сойон (Ли Со Ён) |
Республика Корея |
Наука, биотехнология |
1 полет 10 суток 21 час 13 минут 05 секунд. |
Республика Корея |
|||
Ричард Гэрриотт |
1 полет 11 суток 20 часов 35 минут 37 секунд. |
||
Ник Халик |
Австралия |
||
Ги Лалибирте |
Бизнес, артист |
1 полет 10 сут 21 ч 16 мин 55 секунд |
|
Эстер Дайсон |
|||
Барбара Бэрретт |
МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АВИАЦИОННЫЙ ИНСТИТУТ
(ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)
РЕФЕРАТ ПО ИСТОРИИ
«ИСТОРИЯ ПИЛОТИРУЕМОЙ КОСМОНАВТИКИ»
ВЫПОЛНИЛ: Мильяненко Григорий
ГРУППА: 06 – 104
ПРОВЕРИЛ: ____________________
ВСТУПЛЕНИЕ.....................................................................................................................................................3
КРАТКАЯ ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ РАКЕТНОЙ ТЕХНИКИ..........................................................................3
ПИОНЕРЫ ТЕОРЕТИЧЕСКОЙ КОСМОНАВТИКИ....................................................................................3
РАЗВИТИЕ РАКЕТНОЙ ТЕХНИКИ В ДОВОЕННЫЙ ПЕРИОД.................................................................3
РАЗВИТИЕ РАКЕНТОЙ ТЕХНИКИ В ПЕРИОД ВТОРОЙ МИРОВОЙ ВОЙНЫ........................................5
РАЗВИТИЕ РАКЕТНОЙ ТЕХНИКИ В ПОСЛЕВОЕННЫЙ ПЕРИОД.........................................................7
НАЧАЛЬНЫЙ ПЕРИОД РАЗВИТИЯ КОСМОНАВТИКИ............................................................................8
ПИОНЕРЫ ОСВОЕНИЯ КОСМОСА...............................................................................................................8
ХРОНОЛОГИЯ ПИЛОТИРУЕМЫХ КОСМИЧЕСКИЙ ПОЛЕТОВ.............................................................8
ЗАКЛЮЧЕНИЕ..................................................................................................................................................29
«... но в погоне за светом и знаниями человечество сначала робко выглянет за атмосферу, а потом завоют себе все околосолнечное пространство».
К. Э. Циолковский.
Человека всегда манило небо и... звезды. С тех самых пор как он стал осознавать себя «Homo Sapiens», он всегда хотел летать в небе как птица, а вглядываясь в темные глубины космоса, где таинственно мерцали звезды, ему не давали покоя вопросы: одинок ли он во Вселенной? Есть ли братья по разуму и какие они?
Впервые увидеть землю с высоты птичьего полета человек смог только с изобретеньем воздушного шара – 1783 г., а с изобретением самолета такая возможность появилась практически у всего человечества.
С таинство мерцающими звездами дело обстояло посложней – уж больно далеки были самые звезды. Даже свет от них достигает Земли, пробираясь сквозь глубины Вселенной не один десяток лет. И приблизится к ним можно было разве что оседлав мечту. Но человек не только мечтал, он еще и дерзал, творил, приближая осуществление своей мечты.
С изобретением пороха был открыт принцип реактивного движения – пороховая ракета. Но понадобилось еще почти два тысячелетия, чтобы эта маленькая пороховая игрушка, пройдя путь через боевые реактивные снаряды и межконтинентальные носители ядерных боеголовок, превратилась в носителя космических кораблей. Но обо всем по порядку.
На пороховую ракету обратили свое внимание еще полководцы древности и начали использовать ее в качестве зажигательного средства при осаде и штурме крепостей. Позже они решили использовать ее для доставки к цели разрушительных зарядов. В Российской армии первое упоминание об использовании боевых ракет относится к середине XIX столетия – период русско-турецкой войны. Однако из-за отсутствия надежных способов стабилизации и управления полетом ракеты на траектории и, как следствие, очень большого рассеивания, широкого распространения «ракетная артиллерия» не получила. Как раз в это время была реализована идея нарезного ствола, что намного увеличило дальность и точность стрельбы, а новый, далеко несовершенный и капризный реактивный снаряд не сулил артиллеристам никаких выгод.
Но именно в это самое время – конец XIX – начало XX столетий, бурно развивающееся воздухоплавание (кроме воздушных шаров в небе появились первые дирижабли) и только что нарождающаяся авиация дали толчок всем мечтателям в мире, воскресив прекрасную мечту о полетах к другим мирам. В их воображении к соседним планетам уже мчались эскадрильи космических кораблей, готовые или помочь братьям по разуму подняться на более высокую ступень развития, или самим аккумульнуть знаний и технологий. Им казалось, что небо человеком уже освоено, «еще немного, еще чуть-чуть» – и вот он – Марс, мечта всех романтиков космоса.
Повсеместно начали организовываться всевозможные секции и общества, ставившие своей целью полеты на Луну и к Марсу, читались лекции, проводились диспуты, издавалась масса околонаучных и просто фантастических брошюр. Но трезво мыслящие мечтатели (а среди них были и такие) прекрасно понимали, что ни воздушный шар, ни дирижабль, ни самолет с его маломощным поршневым двигателем для достижения других планет не пригодны. И поэтому взоры как мечтателей, так и реально мыслящих практиков космоплавания практически одновременно пали на ракету.
В конце XIX столетия (1881 год) русский революционер-народоволец Николай Кибальчич, приговоренный к смертной казни за убийство царя Александра II, за несколько дней до казни сделал первые наброски и расчеты (очевидно, впервые в России) ракетного летательного аппарата.
Примерно в это же время (конец XIX столетия) калужский преподаватель гимназии Константин Эдуардович Циолковский, страстный мечтатель и ученый-самоучка, впервые теоретически обосновывает принцип реактивного движения. В 1903 году издается его труд «Исследования мировых пространств реактивными приборами». Спустя некоторое время, а именно в 1929 году, издается его вторая книга по основам ракетоплавания «Космические ракетные поезда». В «Трудах о космической ракете» он подводит черту под своими работами в области космоплавания. В них он убедительно доказал, что единственно возможным двигателем для полета в пустоте (космическом пространстве) является ракета и теоретически обосновал возможность достижения ближайших к Земле небесных тел с помощью «ракетных поездов» т.е. многоступенчатых ракет-носителей, отбрасывающих свои отработавшие ступени. Этим достигалось снижение остаточного веса ракеты-носителя и наращивание за счет этого ее скорости.
За этот неоценимый вклад в теорию космоплавания калужский учитель К.Э. Циолковский обрел всемирную известность и по праву считается основоположником теоретической космонавтики.
Примерно в это же время (первое десятилетие XX столетия) на космическом небосводе России вспыхнула еще одна яркая звезда – Фридрих Артурович Цандер.
Слушая рассказы отца о черных безднах, разделяющих звезды, о множестве иных миров, которые наверняка есть, пусть очень далеко, но есть, Фридрих ни о чем другом думать уже не мог. У одних людей жизнь заслоняет собой все эти мысли детства, а у Цандера мысли эти заслонили всю его жизнь.
Он окончил Политехнический институт в Риге, учился в Германии и снова в Риге. В 1915 году война переселила его в Москву. Теперь он занимается только полетом в космос. Нет, конечно, помимо этого он работает на авиазаводе «Мотор», что-то делает, считает, чертит, но все мысли его в космосе. Ослепленный своими мечтами, он уверен, что убедит других, многих, всех в острой необходимости межпланетного полета. Он открывает перед людьми фантастическую картину, однажды открывшуюся ему, мальчику:
«Кто, устремляя в ясную осеннюю ночь свои взоры к небу, при виде сверкающих на нем звезд не думал о том, что там, на далеких планетах, может быть, живут подобные нам разумные существа, опередившие нас в культуре на многие тысячи лет. Какие несметные культурные ценности могли бы быть доставлены на земной шар земной науке, если бы удалось туда перелететь человеку, и какую минимальную затрату надо произвести на такое великое дело в сравнении с тем, что бесполезно тратится человеком».
Один крупный инженер вспоминает: «Он рассказывал о межпланетных полетах так, как будто у него в кармане был ключ от ворот космодрома». Да ему нельзя не верить. И люди верят ему. Пока он говорит. Но он замолкает и тогда многие начинают думать, что, наверное, он все-таки сумасшедший.
А он голодал когда делал расчеты крылатой машины, которая смогла бы унести человека за пределы атмосферы. Работа эта так поглотила его, что он ушел с завода и 13 месяцев занимался своим межпланетным кораблем. Совершенно не было денег, он попал в большую нужду, но продолжал заниматься своими расчетами. Любые дела и разговоры, не связанные с межпланетными путешествиями, его не интересовали. Он считал Циолковского гением, мог сутками сидеть за столом со своей полуметровой логарифмической линейкой и утверждать при этом, что нисколько не устал. В угаре неистовой работы он вдруг стискивал на затылке пальцы и, не замечая никого вокруг, повторял горячо и громко:
– На Марс! На Марс! Вперед, на Марс!
Как легко было ошибиться в нем, приняв за фанатика – не более, за одержимого изобретателя мифического аппарата, воспаленный мозг которого не знал покоя.
Но он не был таким чудаком. Много лет спустя член-корреспондент АН СССР И.Ф. Образцов так скажет о Фридрихе Артуровиче:
«Особенностью творческого метода Цандера была глубокая математическая разработка каждой поставленной перед собой проблемы. Он не просто теоретически глубоко разрабатывал рассматриваемые вопросы, а с присущей ему ясностью изложения старался дать свое толкование волновавшей его проблемы, найти пути к ее практической реализации». Прежде всего Цандер был инженером, и не просто инженером. «Первый звездный инженер, мозг и золото космоплавания», - так отозвался о нем Циолковский.
А в это самое время будущий выпускник МВТУ им. Баумана Сергей Павлович Королев, юноша, страстно влюбленный в небо, конструировал и строил планера, и сам на них летал. Нет, это был еще не тот Королев, конструктов ракетно-космических систем, о котором мир узнает ровно через полвека. На этом отрезке жизненного пути молодого инженера и пилота манила стратосфера и способы ее достижения. Выбор, как и следовало ожидать, тоже остановился на ракете. А знакомство с трудами Циолковского и лично с Цандером окончательно определило направление дальнейших поисков конструктора Королева – ракетоплан. Знакомство с Тихонравовым и Победоносцевым, а также с газодинамической лабораторией (ГДЛ) в Ленинграде подтолкнуло его к созданию аналогичного центра в Москве, оформившегося в группу изучения реактивного движения (ГИРД) при Осоавиахиме 1930 году. Начальником ГИРДа был назначен Королев, а ее лидером, безусловно, был Цандер. А 17 августа 1933 года на полигоне в Нахабино стартовала первая советская ракета – знаменитая «девятка». Сохранился даже «Акт о полете ракеты ГИРД Р–1», – так называли «девятку», из которого следовало, что полет ракеты продолжался 18 секунд и она достигла высоты 400 метров. Глубокой осенью, когда уже выпал снег, стартовала вторая ракета ГИРД-X – полностью жидкостная, с двумя – спиртовым и кислородным – баками, задуманная Цандером и осуществленная его соратниками по первой бригаде. Эти две ракеты стали действительно историческими: с них начинается летопись советских жидкостных ракет.
| | | | |
космонавтика история, космонавтика
Космона́втика
(от греч. κόσμος - Вселенная и ναυτική - искусство мореплавания, кораблевождение) - теория и практика навигации за пределами атмосферы Земли для исследования космического пространства при помощи автоматических и пилотируемых космических аппаратов. Другими словами, это наука и технология космических полётов.
В русском языке этот термин был употреблён одним из пионеров советской ракетной техники Г. Э. Лангемаком, когда он переводил на русский язык монографию А. А. Штернфельда «Введение в космонавтику» («Initiation à la Cosmonautique»).
Основу ракетостроения заложили в своих трудах в начале XX века Константин Циолковский, Герман Оберт, Роберт Годдард и Рейнхольд Тилинг. Важным шагом стал запуск с космодрома Байконур первого искусственного спутника Земли в 1957 году СССР - Спутника-1.
Грандиозным свершением и отправной точкой развития пилотируемой космонавтики стал полёт советского космонавта Юрия Гагарина 12 апреля 1961 года. Другое выдающееся событие в области космонавтики - высадка человека на Луну состоялось 21 июля 1969 года. Американский астронавт Нил Армстронг сделал первый шаг по поверхности естественного спутника Земли со словами:«Это маленький шаг для одного человека, но огромный скачок для всего человечества».
- 1 Этимология
- 2 История
- 2.1 Ранняя история (до 1945 года)
- 2.2 Ранняя советская ракетно-космическая программа
- 2.3 Ранняя американская ракетно-космическая программа
- 2.4 Важнейшие этапы освоения космоса с 1957 года
- 2.5 Современность
- 3 Коммерческое освоение космоса
- 4 Военно-космическая деятельность
- 5 Космические агентства
- 6 Важные космические программы и полёты КА разных стран
- 6.1 Искусственные спутники Земли (ИСЗ)
- 6.1.1 Космические телескопы
- 6.2 Автоматические межпланетные станции
- 6.2.1 Лунные станции
- 6.3 Пилотируемые полёты
- 6.4 Орбитальные станции
- 6.5 Частные космические корабли
- 6.1 Искусственные спутники Земли (ИСЗ)
- 7 Ракеты-носители
- 8 См. также
- 9 Примечания
- 10 Литература
- 11 Ссылки
Этимология
Впервые термин «космонавтика» появился в названии научного труда Ари Абрамовича Штернфельда «Введение в космонавтику» (фр. «Initiation à la Cosmonautique»), который был посвящён вопросам межпланетных путешествий. 1933 году работа была представлена польской научной общественности, но не вызвала интереса и была издана лишь в 1937 году в СССР, куда в 1935 переехал автор. Благодаря ему же, в русский язык вошли слова «космонавт» и «космодром». Долгое время эти термины считались экзотическими, и даже Яков Перельман упрекал Штернфельда в том, что тот запутывает вопрос, выдумывая неологизмы вместо устоявшихся названий:«астронавтика», «астронавт», «ракетодром». Основные идеи, изложенные в монографии, Штернфельд доложил в Варшавском университете 6-го декабря 1933 года.
В словарях слово «космонавтика» отмечено с 1958 года. художественной литературе слово «космонавт» впервые появилось в 1950 году в фантастической повести Виктора Сапарина «Новая планета».
В целом, в русском языке -навт, -навтик(а) утратили своё значение (какое эти слова имели в греческом языке) и превратились в подобие служебных частей слова, вызывающих представление о «плавании» - как то «стратонавт», «акванавт» и т. п.
История
Ранняя история (до 1945 года)
Макет первого искусственного спутника Земли.Идея космических путешествий возникла после появления гелиоцентрической системы мира, когда стало ясно, что планеты - это объекты, подобные Земле, и таким образом, человек в принципе мог бы посетить их. Первым опубликованным описанием пребывания человека на Луне стала фантастическая повесть Кеплера «Somnium» (написана 1609, опубликована 1634). Фантастические путешествия на другие небесные тела описывали также Фрэнсис Годвин, Сирано де Бержерак и другие.
Теоретические основы космонавтики были заложены в работе Исаака Ньютона «Математические начала натуральной философии», опубликованной в 1687 году. Существенный вклад в теорию расчёта движения тел в космическом пространстве внесли также Эйлер и Лагранж.
Романы Жюля Верна «С Земли на Луну» (1865) и «Вокруг Луны» (1869) уже правильно описывают полёт Земля-Луна с точки зрения небесной механики, хотя техническая реализация там явно хромает.
23 марта 1881 года Н. И. Кибальчич, находясь в заключении, выдвинул идею ракетного летательного аппарата с качающейся камерой сгорания для управления вектором тяги. За несколько дней до казни Кибальчич разработал оригинальный проект летательного аппарата, способного совершать космические перелёты. Его просьба о передаче рукописи в Академию наук следственной комиссией удовлетворена не была, проект был впервые опубликован лишь в 1918 году в журнале «Былое», № 4-5.
Российский учёный Константин Циолковский был одним из первых, кто выдвинул идею об использовании ракет для космических полётов. Ракету для межпланетных сообщений он спроектировал в 1903 году. Формула Циолковского, определяющая скорость, которую развивает летательный аппарат под воздействием тяги ракетного двигателя, и сегодня составляет важную часть математического аппарата, используемого при проектировании ракет, в частности, при определении их основных массовых характеристик.
Немецкий ученый Герман Оберт в 1920-е годы также изложил принципы межпланетного полёта.
Американский ученый Роберт Годдард в 1923 году начал разрабатывать жидкостный ракетный двигатель и работающий прототип был создан к концу 1925 года. 16 марта 1926 года он осуществил запуск первой жидкостной ракеты, в качестве топлива для которой использовались бензин и жидкий кислород.
Работы Циолковского, Оберта и Годдарда были продолжены группами энтузиастов ракетной техники в США, СССР и Германии. СССР исследовательские работы вели Группа изучения реактивного движения (Москва) и Газодинамическая лаборатория (Ленинград). 1933 году на их базе был создан Реактивный институт (РНИИ).
В Германии подобные работы вело Немецкое Общество межпланетных сообщений (VfR). 14 марта 1931 член VfR Йоханнес Винклер осуществил первый в Европе удачный запуск жидкостной ракеты. VfR работал и Вернер фон Браун, который с декабря 1932 года начал разработку ракетных двигателей на артиллерийском полигоне германской армии в Куммерсдорфе. После прихода нацистов к власти в Германии были выделены средства на разработку ракетного оружия, и весной 1936 года была одобрена программа строительства ракетного центра в Пенемюнде, техническим директором которого был назначен фон Браун. нём была разработана баллистическая ракета А-4 с дальностью полета 320 км. Во время Второй мировой войны 3 октября 1942 года состоялся первый успешный запуск этой ракеты, а в 1944 году началось её боевое применение под названием V-2. июне 1944 года ракета V-2 стала первым сделанным человеком объектом в космосе, достигнув в суборбитальном полете высоты 176 км.
Военное применение V-2 продемонстрировало огромные возможности ракетной техники, и наиболее мощные послевоенные державы - США и СССР - начали разработку баллистических ракет на основе трофейных германских технологий и с привлечением пленных германских инженеров.
См. также:Второе (космическое) управление и Совет главных конструкторовДля создания средств доставки ядерного оружия 13 мая 1946 года Совет Министров СССР принял постановление о развёртывании масштабной работы по развитию ракетостроения. соответствии с этим постановлением было создано Второе (космическое) управление и Научно-исследовательский артиллерийский институт реактивного вооружения № 4.
Начальником института был назначен генерал А. И. Нестеренко, его заместителем по специальности «Жидкостные баллистические ракеты» - полковник М. К. Тихонравов, соратник С. П. Королёва по ГИРДу и РНИИ. Михаил Клавдиевич Тихонравов был известен как создатель первой жидкостной ракеты, стартовавшей в Нахабино 17 августа 1933 года. Он же в 1945 году возглавил проект подъёма двух космонавтов на высоту 200 километров с помощью ракеты типа «Фау-2» и управляемой ракетной кабины. Проект был поддержан Академией наук и одобрен Сталиным. Однако в трудные послевоенные годы руководству военной отрасли было не до космических проектов, которые воспринимались как фантастика, мешающая выполнению главной задачи по созданию «дальнобойных ракет».
Исследуя перспективы развития ракет, создаваемых по классической последовательной схеме, М. К. Тихонравов пришёл к выводу об их непригодности для межконтинентальных расстояний. Исследования, проведённые под руководством Тихонравова, показали, что пакетная схема из ракет, созданных в КБ Королёва, обеспечит скорость в четыре раза большую, чем возможная при обычной компоновке. Внедрением «пакетной схемы» группа Тихонравова приблизила выход человека в космическое пространство. инициативном порядке продолжались исследования проблем, связанных с запуском спутников и их возвращением на Землю.
16 сентября 1953 года по заказу ОКБ Королёва в НИИ-4 была открыта первая научно-исследовательская работа по космической тематике «Исследования по вопросу создания первого искусственного спутника Земли». Группа Тихонравова, имевшая солидный задел по этой теме, выполнила её оперативно.
В 1956 году М. К. Тихонравов с частью своих сотрудников переводится из НИИ-4 в ОКБ Королёва начальником отдела по проектированию спутников. При его непосредственном участии создаются первые ИСЗ, пилотируемые корабли, проекты первых автоматических межпланетных и лунных аппаратов.
Ранняя американская ракетно-космическая программа
«Спутниковый кризис», то есть тот факт, что первый искусственный спутник Земли был запущен в СССР, а не в США, привел ко многим инициативам правительства США, направленным на развитие космических исследований:
- принятие закона о подготовке кадров для национальной обороны в сентябре 1958;
- создание в феврале 1958 Агентства передовых оборонных исследовательских проектов - DARPA;
- создание указом президента США Эйзенхауэра от 29 июля 1958 Национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства - NASA;
- огромное увеличение инвестиций в космические исследования. 1959 Конгресс США выделил на эти цели 134 миллиона долларов, что в четыре раза превышает показатель предыдущего года. К 1968 эта цифра достигла 500 миллионов.
Началась космическая гонка между США и СССР. Первым спутником, запущенным США, стал спутник «Эксплорер-1», запущенный 1 февраля 1958 года командой Вернера фон Брауна (он был завербован для работы в США по программе Операция «Беспросветность» (англ. Operation Overcast), позднее ставшей известной под названием Операция «Скрепка»). Для запуска была создана форсированная версия баллистической ракеты Редстоун, названная Юпитер-С (Jupiter-C), первоначально предназначавшаяся для испытания уменьшенных макетов боеголовок.
Этому запуску предшествовала неудачная попытка ВМС США запустить спутник «Авангард-1», широко разрекламированный в связи с программой Международного Геофизического Года. Фон Брауну по политическим причинам долго не давали разрешения на запуск первого американского спутника (руководство США хотело, чтобы спутник был запущен военными), поэтому подготовка к запуску «Эксплорера» началась всерьёз лишь после аварии «Авангарда».
Первым астронавтом США в космосе стал Алан Шепард, который 5 мая 1961 года совершил суборбитальный полёт на космическом корабле Меркурий-Редстоун-3. Первым из астронавтов США орбитальный полёт совершил Джон Гленн 20 февраля 1962 года на корабле Меркурий-Атлас-6.
Важнейшие этапы освоения космоса с 1957 года
В 1957 году под руководством Королёва была создана первая в мире межконтинентальная баллистическая ракета Р-7, которая в том же году была использована для запуска первого в мире искусственного спутника Земли.
- 4 октября 1957 - запущен первый искусственный спутник Земли Спутник-1.
- 3 ноября 1957 - запущен второй искусственный спутник Земли Спутник-2, впервые выведший в космос живое существо, - собаку Лайку.
- 4 января 1959 - станция «Луна-1» прошла на расстоянии 6000 километров от поверхности Луны и вышла на гелиоцентрическую орбиту. Она стала первым в мире искусственным спутником Солнца.
- 14 сентября 1959 - станция «Луна-2» впервые в мире достигла поверхности Луны в районе Моря Ясности вблизи кратеров Аристилл, Архимед и Автолик, доставив вымпел с гербом СССР.
- 4 октября 1959 - запущена автоматическая межпланетная станция «Луна-3», которая впервые в мире сфотографировала невидимую с Земли сторону Луны. Также во время полёта впервые в мире был на практике осуществлён гравитационный манёвр.
- 19 августа 1960 - совершён первый в истории орбитальный полёт в космос живых существ с успешным возвращением на Землю. На корабле «Спутник-5» этот полёт совершили собаки Белка и Стрелка.
- 1 декабря 1960 - совершён первый запуск человеческих клеток в космос – клеток Генриетты Лакс. Зарождение космической клеточной биологии.
- 12 апреля 1961 - совершён первый полёт человека в космос (Юрий Гагарин) на корабле Восток-1.
- 12 августа 1962 - совершён первый в мире групповой космический полёт на кораблях Восток-3 и Восток-4. Максимальное сближение кораблей составило около 6.5 км.
- 16 июня 1963 - совершён первый в мире полёт в космос женщины-космонавта (Валентина Терешкова) на космическом корабле Восток-6.
- 12 октября 1964 - совершил полёт первый в мире многоместный космический корабль Восход-1.
- 18 марта 1965 - совершён первый в истории выход человека в открытый космос. Космонавт Алексей Леонов совершил выход в открытый космос из корабля Восход-2.
- 3 февраля 1966 - АМС Луна-9 совершила первую в мире мягкую посадку на поверхность Луны, были переданы панорамные снимки Луны.
- 1 марта 1966 - станция «Венера-3» впервые достигла поверхности Венеры, доставив вымпел СССР. Это был первый в мире перелёт космического аппарата с Земли на другую планету.
- 3 апреля 1966 - станция «Луна-10» стала первым искусственным спутником Луны.
- 30 октября 1967 - произведена первая стыковка двух беспилотных космических аппаратов «Космос-186» и «Космос-188». (CCСР).
- 15 сентября 1968 - первое возвращение космического аппарата (Зонд-5) на Землю после облета Луны. На борту находились живые существа:черепахи, плодовые мухи, черви, растения, семена, бактерии.
- 16 января 1969 - произведена первая стыковка двух пилотируемых космических кораблей Союз-4 и Союз-5.
- 21 июля 1969 - первая высадка человека на Луну (Н. Армстронг) в рамках лунной экспедиции корабля Аполлон-11, доставившей на Землю, в том числе и первые пробы лунного грунта.
- 24 сентября 1970 - станция «Луна-16» произвела забор и последующую доставку на Землю (станцией «Луна-16») образцов лунного грунта. Она же - первый беспилотный космический аппарат, доставивший на Землю пробы породы с другого космического тела (то есть, в данном случае, с Луны).
- 17 ноября 1970 - мягкая посадка и начало работы первого в мире полуавтоматического дистанционно управляемого самоходного аппарата, управляемого с Земли:Луноход-1.
- 15 декабря 1970 - первая в мире мягкая посадка на поверхность Венеры:«Венера-7».
- 19 апреля 1971 - запущена первая орбитальная станция Салют-1.
- 13 ноября 1971 - станция «Маринер-9» стала первым искусственным спутником Марса.
- 27 ноября 1971 - станция «Марс-2» впервые достигла поверхности Марса.
- 2 декабря 1971 - первая мягкая посадка АМС на Марс:«Марс-3».
- 3 марта 1972 - запуск первого аппарата, покинувшего впоследствии пределы Солнечной системы:Пионер-10.
- 20 октября 1975 - станция «Венера-9» стала первым искусственным спутником Венеры.
- октябрь 1975 - мягкая посадка двух космических аппаратов «Венера-9» и «Венера-10» и первые в мире фотоснимки поверхности Венеры.
- 12 апреля 1981 - первый полёт первого многоразового транспортного космического корабля «Колумбия».
- 20 февраля 1986 - вывод на орбиту базового модуля орбитальной станции Мир
- 15 ноября 1988 - первый и единственный космический полёт МКС «Буран» в автоматическом режиме.
- 24 апреля 1990 - запуск телескопа Хаббл на околоземную орбиту.
- 7 декабря 1995 - станция «Галилео» стала первым искусственным спутником Юпитера.
- 20 ноября 1998 - запуск первого блока «Заря» Международной космической станции.
- 24 июня 2000 - станция «NEAR Shoemaker» стала первым искусственным спутником астероида (433 Эрос).
- 30 июня 2004 - станция «Кассини» стала первым искусственным спутником Сатурна.
- 15 января 2006 - станция «Стардаст» доставила на землю образцы кометы Вильда 2.
- 17 марта 2011 - станция «MESSENGER» стала первым искусственным спутником Меркурия.
Современность
Сегодняшний день характеризуется новыми проектами и планами освоения космического пространства. Активно развивается космический туризм. Пилотируемая космонавтика вновь собирается вернуться на Луну и обратила свой взор к другим планетам Солнечной системы (в первую очередь к Марсу).
В 2009 году в мире на космические программы было потрачено $68 млрд, в том числе в США - $48,8 млрд, ЕС - $7,9 млрд, Японии - $3 млрд, России - $2,8 млрд, Китае - $2 млрд.
Программы пилотируемой космонавтики имеют тенденцию к сокращению. С 1972 года прекращены пилотируемые полёты к другим космическим телам, в 2011 году прекращены программы многоразовых космических кораблей, осталась только одна орбитальная станция против двух одновременно поддерживаемых СССР в середине 1980-х годов.
Коммерческое освоение космоса
Существуют три основных направления прикладной космонавтики:
- Космические информационные комплексы - современные системы связи, метеорология, навигация, системы контроля использования природных ресурсов, охрана окружающей среды.
- Космические научные системы - научные исследования и натурные эксперименты.
- Космическая индустриализация - производство фармакологических препаратов, новых материалов для электронной, электротехнической, радиотехнических и других отраслей. перспективе - разработка ресурсов Луны, других планет Солнечной системы и астероидов, удаление в космос отходов вредных промышленных производств.
Военно-космическая деятельность
Основная статья:Военно-космическая деятельностьКосмические аппараты используются для спутниковой разведки, дальнего обнаружения баллистических ракет, связи, навигации. Создавались также системы противоспутникового оружия.
Космические агентства
Основная статья:Список космических агентств- Бразильское космическое агентство - основано в 1994 году.
- Европейское космическое агентство (ЕКА) - 1964.
- Индийская организация космических исследований - 1969.
- Канадское космическое агентство - 1989.
- Китайское национальное космическое управление - 1993.
- Национальное космическое агентство Украины (НКАУ) - 1996.
- Национальное управление США по аэронавтике и использованию космоса (НАСА) - 1958.
- Федеральное космическое агентство России (ФКА РФ) - (1990).
- Японское агентство аэрокосмических исследований (JAXA) - 2003.
Важные космические программы и полёты КА разных стран
Искусственные спутники Земли (ИСЗ)
- Спутник - серия первых в мире ИСЗ.
- Спутник-1 - первый аппарат, запущенный человеком в космос.
- Авангард - серия первых американских спутников. (США)
Спутники СССР и России списком :Электрон // Полёт// Метеор // Экран // Радуга // Горизонт // Молния // Гейзер // Альтаир // Купон // ГЛОНАСС // Парус // Фотон // Око // Стрела // Ресурс // Целина // Бион // Вектор /Ромб // Цикада.
Космические телескопы
- Астрон - космический ультрафиолетовый телескоп (СССР).
- Хаббл - космический телескоп-рефлектор. (США).
- Swift - космическая обсерватория для наблюдения гамма-вспышек (США, Италия, Великобритания).
Автоматические межпланетные станции
- Пионер - программа исследования Луны, межпланетного пространства, Юпитера и Сатурна. (США)
- Вояджер - программа исследования планет-гигантов. (США)
- Маринер - исследования Венеры, Марса и Меркурия. (США)
- Марс - исследования Марса, первая мягкая посадка на его поверхность. (СССР)
- Венера - программа исследования атмосферы Венеры и её поверхности. (СССР)
- Викинг - программа исследования поверхности Марса. (США)
- Вега - встреча с кометой Галлея, высадка аэрозонда на Венеру. (СССР)
- Фобос - программа исследований спутников Марса. (СССР)
- Марс Экспресс - искусственный спутник Марса, высадка марсохода «Бигль-2». (ЕКА)
- Галилео - исследование Юпитера и его спутников. (НАСА)
- Гюйгенс - зонд для исследования атмосферы Титана. (ЕКА)
- Розетта - высадка космического аппарата на ядро кометы Чурюмова-Герасименко (ЕКА).
- Хаябуса - забор грунта с астероида Итокава (JAXA).
- MESSENGER - исследование Меркурия (НАСА).
- Магеллан (КА) - исследование Венеры (НАСА).
- Новые горизонты - исследование Плутона и его спутников (НАСА).
- Venus Express- исследование Венеры (ЕКА).
- Phoenix - программа исследования поверхности Марса (НАСА).
Лунные станции
- Луна - исследование Луны, доставка лунного грунта, Луноход-1 и Луноход-2. (СССР)
- Рейнджер - получение телевизионных изображений Луны при падении на её поверхность. (США)
- Эксплорер 35 (Лунар Эксплорер 2) - изучение Луны и окололунного пространства с селеноцентрической орбиты. (США)
- Лунар Орбитер - вывод на орбиту вокруг Луны, картографирование лунной поверхности. (США).
- Сервейер - отработка мягкой посадки на Луну, исследования лунного грунта (США).
- Lunar Prospector - исследования Луны (США).
- Смарт-1 - исследования Луны, аппарат оснащён ионным двигателем. (ЕКА).
- Kaguya - исследования Луны и окололунного пространства (Япония).
- Чанъэ-1 - исследования Луны, картографирование лунной поверхности (Китай).
Пилотируемые полёты
- Восток - отработка первых пилотируемых полётов в космос. (СССР, 1961-1963)
- Меркурий - отработка пилотируемых полётов в космос. (США, 1961-1963)
- Восход - пилотируемые орбитальные полёты; первый выход в открытый космос, первые многоместные корабли. (СССР, 1964-1965)
- Джемини - двухместные космические корабли, первые стыковки на околоземной орбите. (США, 1965-1966)
- Аполлон - пилотируемые полеты на Луну. (США, 1968-1972/1975)
- Союз - пилотируемые орбитальные полеты. (СССР/Россия, с 1968)
- Экспериментальный проект Аполлон-Союз (ЭПАС) (англ. Apollo-Soyuz Test Project, ASTP, 1975).
- Спейс Шаттл - многоразовый космический корабль. (США, 1981-2011)
- Шэньчжоу - орбитальные пилотируемые полёты. (Китай, с 2003)
Орбитальные станции
- Салют - первая серия орбитальных станций. (СССР)
- Скайлэб - орбитальная станция. (США)
- Мир - первая орбитальная станция модульного типа. (СССР)
- Международная космическая станция (МКС).
- Тяньгун-1 (КНР)
Частные космические корабли
- SpaceShipOne - первый частный космический корабль (суборбитальный).
- SpaceShipTwo - туристический суборбитальный космический корабль. Дальнейшее развитие SpaceShipOne.
- Дракон (Dragon SpaceX) - транспортный космический корабль, разрабатывается компанией SpaceX, по заказу НАСА в рамках программы «Коммерческой орбитальной транспортировки» (COTS).
Ракеты-носители
Основная статья:Ракета-носитель См. также:Список ракет-носителейСм. также
- Космодром
- Космическая индустрия
- Список космонавтов и астронавтов
- Космонавтика России Роскосмос Орбитальная спутниковая группировка России
- Хронология пилотируемых космических полётов
- Хронология космических исследований
- История исследования Солнечной системы
- Первые в космосе
Примечания
- Космонавтика - Астрономический словарь.EdwART (2010). Проверено 29 ноября 2012. Архивировано из первоисточника 1 декабря 2012.
- Статья Эдуарда Вилля Георгий Лангемак - отец «Катюши»
- 1 2 Первушин А. И. «Красный космос. Звездные корабли Советской империи». М.:«Яуза», «Эксмо», 2007. ISBN 5-699-19622-6
- 1 2 П. Я. Черных. «Историко-этимологический словарь современного русского языка», том 1. М.:«Русский язык», 1994. ISBN 5-200-02283-5
- Н. И. Кибальчич. Биографическая статья в БСЭ.
- Вальтер Дорнбергер:Пенемюде, c. 297 (Peenemuende, Walter Dornberger, Moewig, Berlin 1985. ISBN 3-8118-4341-9) (нем.)
- Ракета. Историческая справка
- Что составляло примерно 0,14 % (1958) и 0,3 % (1960) от расходов федерального бюджета США
- Бессмертные клетки HeLa
- Исследование:США затратили на космические программы $48,8 млрд // ИТАР-ТАСС
Литература
- К. А. Гильзин. Путешествие к далеким мирам. Государственное издательство детской литературы Министерства просвещения РСФСР. Москва, 1956
- Циолковский К. Э. Труды по космонавтике. М.:Машиностроение, 1967.
- Штернфельд А. А. Введение в космонавтику. М.; Л.:ОНТИ, 1937. 318 с; Изд. 2-е. М.:Наука, 1974. 240 с.
- Жаков А. М Основы космонавтики. СПб:Политехника, 2000. 173 с. ISBN 5-7325-0490-7
- Тарасов Е. В. Космонавтика. М.:Машиностроение, 1977. 216 с.
- Космонавтика. Малая энциклопедия. Гл. редактор В. П. Глушко. М.:Советская энциклопедия, 1970. 527 c.
- Энциклопедия Космонавтика. Гл. ред. В. П. Глушко. М.:Советская энциклопедия, 1985. 526 c.
- Всемирная энциклопедия космонавтики. 2-х томах. М.:Военный парад, 2002.
- интернет-энциклопедия «Космонавтика»
Ссылки
- ФКА РФ
- РКК «Энергия» имени С. П. Королёва
- НПО им. С. А. Лавочкина
- ГКНПЦ им. М. В. Хруничева
- Исследовательский центр имени М. В. Келдыша
- Пилотируемый космос
- Фотоархив «История отечественной космонавтики»
- Первые в космосе (огромный фото-, аудио-, видео- архив советской и российской космонавтики)
- Всероссийский детский и молодёжный центр аэрокосмического образования им. С. П. Королева Мемориального музея космонавтики (ВДМЦ АКО)
- Из истории развития отечественной космонавтики:исследование космического пространства с помощью автоматических космических станций - научно-популярная лекция, прочитанная Н. Морозовым в ФИАНе в 2007 г.
космонавтика, космонавтика в україні, космонавтика и её связь с другими науками, космонавтика история, космонавтика картинка, космонавтика картинки, космонавтика костюмы и корабли, космонавтика россии, космонавтика-уикипедия
Космонавтика Информацию О
«ИСТОРИЯПИЛОТИРУЕМОЙ КОСМОНАВТИКИ»
«…но в погоне за светом и знаниями человечество сначала робковыглянет за атмосферу, а потом завоют себе все околосолнечное пространство».
К. Э. Циолковский.
Человека всегда манило небо и … звезды. С тех самыхпор как он стал осознавать себя «Homo Sapiens », он всегда хотел летатьв небе как птица, а вглядываясь в темные глубины космоса, где таинственномерцали звезды, ему не давали покоя вопросы: одинок ли он во Вселенной? Есть либратья по разуму и какие они?
Впервые увидеть землю с высоты птичьего полета человексмог только с изобретеньем воздушного шара — 1783 г., а с изобретением самолета такая возможность появилась практически у всего человечества.
С таинство мерцающими звездами дело обстояло посложней- уж больно далеки были самые звезды. Даже свет от них достигает Земли, пробираясь сквозь глубины Вселенной не один десяток лет. И приблизится к нимможно было разве что оседлав мечту. Но человек не только мечтал, он еще идерзал, творил, приближая осуществление своей мечты.
С изобретением пороха был открыт принцип реактивногодвижения — пороховая ракета. Но понадобилось еще почти два тысячелетия, чтобыэта маленькая пороховая игрушка, пройдя путь через боевые реактивные снаряды имежконтинентальные носители ядерных боеголовок, превратилась в носителя космическихкораблей. Но обо всем по порядку.
На пороховую ракету обратили свое внимание ещеполководцы древности и начали использовать ее в качестве зажигательногосредства при осаде и штурме крепостей. Позже они решили использовать ее длядоставки к цели разрушительных зарядов. В Российской армии первое упоминание обиспользовании боевых ракет относится к середине XIX столетия -период русско-турецкой войны. Однако из-за отсутствия надежных способовстабилизации и управления полетом ракеты на траектории и, как следствие, оченьбольшого рассеивания, широкого распространения «ракетная артиллерия» неполучила. Как раз в это время была реализована идея нарезного ствола, чтонамного увеличило дальность и точность стрельбы, а новый, далеко несовершенныйи капризный реактивный снаряд не сулил артиллеристам никаких выгод.
Но именно в это самое время — конец XIX -начало XX столетий, бурно развивающееся воздухоплавание (кромевоздушных шаров в небе появились первые дирижабли) и только что нарождающаясяавиация дали толчок всем мечтателям в мире, воскресив прекрасную мечту ополетах к другим мирам. В их воображении к соседним планетам уже мчалисьэскадрильи космических кораблей, готовые или помочь братьям по разуму поднятьсяна более высокую ступень развития, или самим аккумульнуть знаний и технологий. Им казалось, что небо человеком уже освоено, «еще немного, еще чуть-чуть» — ивот он — Марс, мечта всех романтиков космоса.
Повсеместно начали организовываться всевозможныесекции и общества, ставившие своей целью полеты на Луну и к Марсу, читалисьлекции, проводились диспуты, издавалась масса околонаучных и простофантастических брошюр. Но трезво мыслящие мечтатели (а среди них были и такие) прекрасно понимали, что ни воздушный шар, ни дирижабль, ни самолет с его маломощнымпоршневым двигателем для достижения других планет не пригодны. И поэтому взорыкак мечтателей, так и реально мыслящих практиков космоплавания практическиодновременно пали на ракету.
В конце XIX столетия (1881 год) русский революционер-народоволецНиколай Кибальчич, приговоренный к смертной казни за убийство царя Александра II, за несколько дней до казни сделал первые наброски и расчеты (очевидно, впервыев России) ракетного летательного аппарата.
Примерно в это же время (конец XIXстолетия) калужский преподаватель гимназии Константин Эдуардович Циолковский, страстный мечтатель и ученый-самоучка, впервые теоретически обосновываетпринцип реактивного движения. В 1903 году издается его труд «Исследованиямировых пространств реактивными приборами». Спустя некоторое время, а именно в1929 году, издается его вторая книга по основам ракетоплавания «Космическиеракетные поезда». В «Трудах о космической ракете» он подводит черту под своимиработами в области космоплавания. В них он убедительно доказал, что единственновозможным двигателем для полета в пустоте (космическом пространстве) являетсяракета и теоретически обосновал возможность достижения ближайших к Земленебесных тел с помощью «ракетных поездов» т. е. многоступенчатыхракет-носителей, отбрасывающих свои отработавшие ступени. Этим достигалосьснижение остаточного веса ракеты-носителя и наращивание за счет этого еескорости.
За этот неоценимый вклад в теорию космоплаваниякалужский учитель К.Э. Циолковский обрел всемирную известность и по правусчитается основоположником теоретической космонавтики.
Примерно в это же время (первое десятилетие XXстолетия) на космическом небосводе России вспыхнула еще одна яркая звезда -Фридрих Артурович Цандер.
Слушая рассказы отца о черных безднах, разделяющихзвезды, о множестве иных миров, которые наверняка есть, пусть очень далеко, ноесть, Фридрих ни о чем другом думать уже не мог. У одних людей жизнь заслоняетсобой все эти мысли детства, а у Цандера мысли эти заслонили всю его жизнь.
Он окончил Политехнический институт в Риге, учился вГермании и снова в Риге. В 1915 году война переселила его в Москву. Теперь онзанимается только полетом в космос. Нет, конечно, помимо этого он работает наавиазаводе «Мотор», что-то делает, считает, чертит, но все мысли его в космосе. Ослепленный своими мечтами, он уверен, что убедит других, многих, всех в остройнеобходимости межпланетного полета. Он открывает перед людьми фантастическуюкартину, однажды открывшуюся ему, мальчику:
«Кто, устремляя в ясную осеннюю ночь свои взоры кнебу, при виде сверкающих на нем звезд не думал о том, что там, на далекихпланетах, может быть, живут подобные нам разумные существа, опередившие нас вкультуре на многие тысячи лет. Какие несметные культурные ценности могли быбыть доставлены на земной шар земной науке, если бы удалось туда перелететьчеловеку, и какую минимальную затрату надо произвести на такое великое дело всравнении с тем, что бесполезно тратится человеком».
Один крупный инженер вспоминает: «Он рассказывал омежпланетных полетах так, как будто у него в кармане был ключ от вороткосмодрома». Да ему нельзя не верить. И люди верят ему. Пока он говорит. Но онзамолкает и тогда многие начинают думать, что, наверное, он все-такисумасшедший.
А он голодал когда делал расчеты крылатой машины, которая смогла бы унести человека за пределы атмосферы. Работа эта такпоглотила его, что он ушел с завода и 13 месяцев занимался своим межпланетнымкораблем. Совершенно не было денег, он попал в большую нужду, но продолжалзаниматься своими расчетами. Любые дела и разговоры, не связанные смежпланетными путешествиями, его не интересовали. Он считал Циолковскогогением, мог сутками сидеть за столом со своей полуметровой логарифмическойлинейкой и утверждать при этом, что нисколько не устал. В угаре неистовойработы он вдруг стискивал на затылке пальцы и, не замечая никого вокруг, повторял горячо и громко:
- На Марс! На Марс! Вперед, на Марс!
Как легко было ошибиться в нем, приняв за фанатика- не более, за одержимого изобретателя мифического аппарата, воспаленный мозгкоторого не знал покоя.
Но он не был таким чудаком. Много лет спустячлен-корреспондент АН СССР И.Ф. Образцов так скажет о Фридрихе Артуровиче:
«Особенностью творческого метода Цандера былаглубокая математическая разработка каждой поставленной перед собой проблемы. Онне просто теоретически глубоко разрабатывал рассматриваемые вопросы, а сприсущей ему ясностью изложения старался дать свое толкование волновавшей егопроблемы, найти пути к ее практической реализации». Прежде всего Цандер былинженером, и не просто инженером. «Первый звездный инженер, мозг и золотокосмоплавания», — так отозвался о нем Циолковский.
А в это самое время будущий выпускник МВТУ им. БауманаСергей Павлович Королев, юноша, страстно влюбленный в небо, конструировал истроил планера, и сам на них летал. Нет, это был еще не тот Королев, конструктов ракетно-космических систем, о котором мир узнает ровно черезполвека. На этом отрезке жизненного пути молодого инженера и пилота маниластратосфера и способы ее достижения. Выбор, как и следовало ожидать, тожеостановился на ракете. А знакомство с трудами Циолковского и лично с Цандеромокончательно определило направление дальнейших поисков конструктора Королева -ракетоплан. Знакомство с Тихонравовым и Победоносцевым, а также сгазодинамической лабораторией (ГДЛ) в Ленинграде подтолкнуло его к созданиюаналогичного центра в Москве, оформившегося в группу изучения реактивногодвижения (ГИРД) при Осоавиахиме 1930 году. Начальником ГИРДа был назначенКоролев, а ее лидером, безусловно, был Цандер. А 17 августа 1933 года наполигоне в Нахабино стартовала первая советская ракета — знаменитая «девятка».Сохранился даже «Акт о полете ракеты ГИРД Р-1», — так называли «девятку», изкоторого следовало, что полет ракеты продолжался 18 секунд и она достиглавысоты 400 метров. Глубокой осенью, когда уже выпал снег, стартовала втораяракета ГИРД-X — полностью жидкостная, с двумя — спиртовым икислородным — баками, задуманная Цандером и осуществленная его соратниками попервой бригаде. Эти две ракеты стали действительно историческими: с нихначинается летопись советских жидкостных ракет.
В 1934 году по инициативе заместителя наркома обороныМ. Н. Тухачевского, человека передового и всячески поддерживающего ракетчиков, две родственные организации, занимающиеся изучением реактивного движения, Ленинградская ГДЛ и Московская ГИРД, были взяты под опеку наркомата обороны иобъединены в РНИИ — ракетный научно-исследовательский институт. Делу изученияреактивного движения был придан новый статус, — из организацииинициативно-общественной она стала организацией государственной важности иначала работать по планам военных заказчиков. А планы у военных были весьмаконкретные и очень далекие от полетов в космос и, тем более, на Марс. Имтребовалось высокоэффективная (обладающая большой огневой мощью) и с приемлемойточностью стрельбы «реактивная артиллерия», или по современному определению -реактивные снаряды класса «земля — земля» и «воздух — земля» (для стрельбы изсамолетов по земле).
Поставленные перед ним задачи РНИИ успешно разрешил: уже в боях на Халхин-Голе на самолетах И-153 «Чайка» и И-16 весьма успешноприменялись реактивные снаряды (ракеты класса «воздух — земля»), а к началуВеликой Отечественной Войны были созданы многоствольные реактивные установки наавтомобильной платформе — знаменитые гвардейские реактивные минометы, ласковоназываемые фронтовиками «Катюша», сыгравшие большую роль в достижении победынад врагом. Следует отметить, что попытки немцев создать нечто подобное, успехом не увенчались.
Наряду с разработкой боевых реактивных снарядов, отделинститута, возглавляемый конструктором Королевым, занимался разработкойкрылатых ракет (проекты 212, 216 и 217), но начавшаяся в 1937 году волнарепрессий докатилась и до РНИИ. В 1938 году было репрессировано практически всеруководство института и ведущие инженеры-конструкторы, в том числе и будущийглавный конструктор ракетно-космических систем.
А теперь оторвемся на минутку от дел Российских ипосмотрим, как же развивалась идея космоплавания в других странах?
С Соединенных Штатах Америки Роберт Годдард, человектрудного, сложного характера, предпочитал работать скрытно, в узком кругудоверенных людей, слепо ему подчинявшихся. По словам одного из американскихколлег, «Годдард считал ракеты своим частным заповедником, и тех, кто так жеработал над этим вопросом рассматривал как браконьеров… Такое его отношениепривело к тому, что он отказался от научной традиции сообщать о своихрезультатах через научные журналы…». Другой американец, историк космонавтики, пишет о нем: «Нельзя установить прямую связь между Годдардом и современнойракетной техникой. Он на том ответвлении, которое отмерло».
Из доклада американского ученого Ф. Дж. Малина: «Мыпросмотрели изданные работы первого поколения основоположников теориикосмических полетов: К.Э. Циолковского (1857 — 1937), Р. Годдарда (1882 -1945), Р. Эсно-Пельтри (1881 — 1957) и Г. Оберта. В научных кругах этиматериалы относили в основном к научно-фантастической литературе прежде всегопотому, что разрыв между возможностями существовавших экспериментальныхракетных двигателей и фактическими требованиями к ракетному двигателю длякосмического полета был фантастически велик. Отрицательное отношениераспространялось на само ракетное движение…».
Италия: «Должностные лица военно-воздушных силпроявляли очень мало интереса к будущему ракетных двигателей… Интересопекавшей нас итальянской администрации к ракетной технике находился на точкезамерзания» — это слова Л. Крокко, сына генерала Г. Крокко, крупнейшегоитальянского ракетного специалиста.
Франция: «Известный специалист по пороховым ракетам Л. Домблан говорил: «Этим делом я занялся по собственной инициативе и до концаработал сам, без помощи квалифицированных специалистов…».
Германия: «Добиться, чтобы авторитетные ученыевыслушали меня и подумали о моих предложениях, оказалось невозможно, -вспоминал Герман Оберт. — Единственный шанс заставить их заняться этим состоялв привлечении к моим идеям общественного интереса».
Но в германии был и другой инженер, грезивший ракетами- Вернер фон Браун. Уже в 1929 году ему удалось создать лабораторию и привлечьзаинтересованных и увлеченных ракетами специалистов. А с приходом к властинацистов в 1933 году работа этой лаборатории была взята под опеку военных истрого засекречена. Кроме того, в ряде других лабораторий и КБ проводиласьобширные работы по боевому применению реактивных снарядов. Наряду с эти в КБавиационного конструктора Вилли Мессершмита с широким размахом велись работы посозданию самолета с реактивным двигателем.
Триумф нашей «Катюши», как уже было отмечено, побуждалнемецких конструкторов создать аналогичные образцы фронтовых реактивныхустановок. Несмотря на тщательно охраняемый секрет советских гвардейскихреактивных минометов (даже за утерю одной доски от снарядного ящика виновномугрозил расстрел) немцам, как отмечает историк ракетной техники Герман Назаров, удалось «заполучить снаряд нашей «Катюши» еще в 1939 году, когда еще и имени унее этого не было. Немцы предприняли самые решительные и срочные меры, чтобысоздать подобное оружие и бросили на его разработку десятки фирм. К концу войнысуществовало множество опытных образцов, ни один из которых не удовлетворялтребованиям военных. С 1942 года немцы применяли на Восточном фронте шестиствольныеминометы, стреляющие реактивными снарядами «Небельверфер» и «Вурфгерет».Следует отметить, что, по сравнению со знаменитой «Катюшей», эффективность ихбыла невысока, широкого применения на фронте они не получили, а за издаваемыйпри стрельбе ужасный визг у фронтовиков они получили прозвище «Скрипач».
Немцами была создана также многоступенчатая 11метровая ракета «Рейнботе», которой они обстреливали Антверпен, былиэкспериментальные зенитные ракеты: маленький «Тайфун», трехметровые"Шметтерлинг" и «Энциан», шестиметровая «Рейнтохтер» и без малоговосьмиметровая «Вассерфаль». Из всех образцов относительно совершеннымоказался, пожалуй, только «Фаустпатрон» — реактивный гранатомет, которыйэффективно применялся в городских боях, когда несчастные мальчишки из"гитлерюгенд" в упор палили из них по нашим танкам. Но утверждать, что немецкиеракетчики достигли успехов только в создании реактивного гранатомета, — этозначит не сказать о них самого главного. Главный успех немецких ракетчиковсостоял именно в том, что они создали, испытали и поставили на поток крылатуюракету «Фау-1» с прямоточным пульсирующим реактивным двигателем ибаллистическую ракету «Фау-2». Первые самолеты — снаряды «Фау-1» началиобстреливать Лондон и другие города Англии в первой половине 1943 года. Но ихпрямоточный пульсирующий двигатель при полете издавал сильный треск, из-за чегокрылатая ракета была прозвана «трещоткой». Кроме того, она обладалаотносительно невысокой скоростью полета (до 600 км/час), поэтому легкоопознавалась средствами ПВО и довольно успешно перехватываласьсамолетами-истребителями.
Указанных недостатков уже не имел другой боевойреактивный снаряд конструкции Вернера фон Брауна — баллистическая ракета А-4,названная немцами «Vergeltungs Waffe » (оружие возмездия), сокращенно «Фау-2». Стартовый вес этой ракеты составлял 12,5 тонны, тягадвигателя — 25 тонн, высота полета — 86 километров, дальность — 250 километров.
7 сентября 1944 года из района Гааги была запущенапервая баллистическая ракета «Фау-2» по Парижу. Лондон начали обстреливать наследующий день. Когда в 18 часов 43 минуты 8 сентября 1944 года в районеЧизвик раздался сильный взрыв, подумали, что взорвалась газовая магистраль: ведь никакой воздушной тревоги не было. Взрывы повторялись и стало ясно, чтогазовые магистрали ни при чем. Около одной из воронок офицер ПВО поднял кусокпатрубка, который словно прилип к руке: метал был заморожен. Так стало ясно, что в ракете, очевидно, применяется жидкий кислород. Из 1402 запущенных «Фау-2"1054 упали на Британию, из них 517 — попали в Лондон, принеся много жертв иразрушений. 14 февраля 1945 года с седьмой площадки ракетного центра вПенемюнде взлетела последняя фашистская «Фау-2» — заводской номер 4299серийного производства «Миттельверке».
Да, следует признать, что немцы сделали большойрывок вперед в деле создания ракетных носителей большой мощности. Первымиоценили это англичане, так как первые подверглись обстрелу баллистическимиракетами. Поэтому неудивительно, что армейская разведка и секретные службысоюзников получили указания от своего руководства собирать все, имеющееотношение к ракетному оружию. А на завершающем этапе войны они начали настоящуюохоту за специалистами-ракетчиками.
В отличии от англичан, у нас ничего не было, кромедокладов разведки о стартах в Польше и радиоперехватов восторженных речейГеббельса, который утверждал, что новое оружие способно изменить весь ходвойны. Получены были также сведения, что немцы собираются применять «Фау-1» длябомбардировок Ленинграда. Подвешенные к бомбардировщикам «Хейнкель-111"самолеты-снаряды, пилотируемые летчиками-смертниками, собирались долететь доКуйбышева, Челябинска, Магнитогорска и других городов. Для мести несдавшемусяЛенинграду в Таллин морем были доставлены несколько „Фау-2“, шесть из которыхсекретным эшелоном были отправлены под Псков. Но до Пскова эшелон не дошел -его пустили под откос партизаны. В общем ни „Фау-1“, ни „Фау-2“ на Восточномфронте немцам применить не удалось, что не снизило, однако, интереса Ставки кракетному оружию противника. Едва войска маршала Конева приблизились к району"полигона Близна», как в НИИ-1 (бывший РНИИ) стали готовиться лететь в Польшу. А будущий главный конструктор ракетно-космических систем С. П. Королев, толькочто расконвоированный из туполевской «шарашки», занимался испытанием ракетныхускорителей для облегчения взлета бомбардировщиков Ту-2 и Пе-2 с полевыхаэродромов. Он уже кое-что слышал о ракетном оружии немцев, много анализировалполеты бомбардировщиков с ракетным ускорителем, уже не верит в жидкостныйракетоплан, но еще не верит и в большую ракету. Но сам факт реальносуществующей серийной ракеты, которая летает на дальность 250 километров, говорит ему о многом. «Фау-2» нравилась ему и раздражала его… Нравилась ираздражала! Ну, конечно же! Фау была машиной, обогнавшей свое время, и уже поэтому не могла не нравится ему. Но и не раздражать не могла, потому что своимфактом своего существования предопределяла выбор, который он должен былсделать: ракетоплан или большая ракета. Конечно, за последние 15 лет он многоепонял в ракетной технике, но неужели надо оставить ракетоплан? И ради чего?! Ради этой толстой немецкой штуковины, капризной и еще не умеющей хорошо летать? Но ведь уже сегодня она поднимается на высоту 178 километров, на которую неизвестно когда залетит ракетоплан, и залетит ли… Кроме всего прочего, баллистическая ракета — реальность, она уже летает и никого не надо убеждать, что ее можно сделать. А стратосферного самолета нет. Его нельзя увидеть. В чертежах те, кто решает, как правило, не разбираются. Значит, в ракетопланони могут только поверить. Но поверить — значит рискнуть. А кто захочетрисковать, если можно не рисковать?!
Вот эти думы делали Королева мрачным исосредоточенным. И было от чего помрачнеть: требовалась принципиальнаяперестройка всех планов жизни.
В первый набор наших охотников за трофеями он непопал — заканчивал программу испытаний и участвовал в подготовке самолета сускорителем к намечавшемуся в Тушино празднику — Дню Авиации. В Берлин он попаллишь в сентябре 1945 года.
К этому времени все крупнейшиеспециалисты-ракетчики немцев во главе с самим Вернером фон Брауном уже былиотловлены союзниками. К тому же все основные заводы по производству компонентовбаллистических ракет были захвачены американцами. К моменту передачи их асоветскую зону оккупации американцами было вывезено 300 товарных вагонов сракетами и их комплектующими. Из жалких остатков на подземных заводах послеамериканцев и в разбомбленном Пенемюнде Королеву едва удалось набрать полторадесятка разукомплектованных «Фау-2», которые специальным поездом былиотправлены в подмосковные Подлипки (нынешний город Королев). Там, на бывшемартиллерийском заводе, теперь переданном ракетчикам, к июлю 1947 года из них, после изготовления недостающих комплектующих, было собрано одиннадцать «Фау-2».Из Подлипок эти ракеты в великой тайне спецпоездом были доставлены на вновьсозданный полигон в низовьях Волги.
Первый старт баллистической ракеты в нашей странесостоялся 18 октября 1947 года в 10 часов 47 минут утра. Она «залезла» в небона 86 километров и начала валиться оттуда на землю по баллистической кривой. Воронка на месте ее падения диаметром около 20 метров и глубиной с деревенскую избу находилась в 274 километрах от старта. С 18 октября по 13 ноября 1947 года были отстрелены все одиннадцать ракет «Фау-2». Несмотря на то, чтотолько пять из одиннадцати ракет достигли цели, Королев, да и другиеспециалисты считали этот результат весьма обнадеживающим.
Прошло меньше года после того, как в КапЯре (полигон в низовьях Волги) отстреляли весь аленький запас трофейных «Фау-2», как туда уже была доставлена новенькая, «с иголочки», ее советская копия:"Р-1″. Первый пуск советской баллистической ракеты состоялся в октябре 1948 года. Как новейшее оружие, готовое прийти на смену ствольной артиллерии иавиации, эта ракета, конечно же, не годилась: малая дальность, малая мощностьбоезаряда и большое рассеивание. Но уже очень многие в руководстве, военном игражданском, начинали понимать, что ракеты — это весьма перспективное оружие, за ними будущее. Тем более, что в архивах Вернера фон Брауна были обнаруженычертежи еще более мощных многоступенчатых баллистических ракет А-9 и А-10,предназначавшиеся для бомбардировок Нью-Йорка.
Поэтому, запуская в серию несовершенную «Р-1», всепонимали, что это нужно для подготовки кадров конструкторов и проектантов, отработки технологий на производствах и взаимодействия со смежниками, подготовки многочисленной армии инженеров и рабочих высокой квалификации. Всеэто обстояло именно так и в дальнейшем с конвейеров советской промышленностисходили ракеты различного назначения, по образному выражению Н.С. Хрущева, «каксосиски из колбасного цеха».
Заглянем, на минутку, в хронологию «взросления"советских ракет:
1948 год — Р-1 — дальность 280 километров;
1949 год — Р-2 — дальность 600 километров;
1951 год — Р-3 — дальность 3000 километров (но ее Королев в серию не запустил, интуитивно почувствовал, что это не то);
1953 год — Р-5 — дальность 5000 километров;
1956 год — Р-5М — уже с ядерной боеголовкой;
1957 год — знаменитая Р-7 — межконтинентальная баллистическая.
О ракете Р-7 надо сказать особо. Ракета Р-7 -главный итог земных трудов Королева и начало его космических трудов. И спутник, и гагаринский корабль, и все прочие замечательные и оригинальные конструкцииСергея Павловича без ракеты Р-7 превращаются в дорогие, замысловатые ибессмысленные игрушки. «Семерка» — одно из чудес XX века — первично в истории космонавтики. Она могла бы просто забросить в космоспросто чугунную чушку, и все равно это было бы событие эпохальное.
Октябрь 1957 года — Р-7 выводит на орбиту первыйискусственный спутник Земли.
Сентябрь 1959 года — Р-7 впервые в историичеловечества донесла послание землян до Луны.