Этапы развития пилотируемых космических полетов кратко

Обновлено: 04.07.2024

Первая долговременная экспедиция на МКС началась 31 октября 2000 года. В настоящее время на Международной космической станции работает 13-я международная экспедиция.

Во время космических экспедиций были отработаны новые методы сборки в космосе крупногабаритных конструкций с использованием термодинамических соединений из материалов, обладающих эффектом памяти формы - будущих элементов новой Международной космической станции; проводилось изучение природы серебристых облаков, аэрозольных слоев в атмосфере и мезосфере, исследование межзвездного газа, получена научная информация о взаимосвязи физических процессов, происходящих во Вселенной и околоземном пространстве, а также множество других экспериментов по космической медицине, биотехнологии, астро- и геофизике, материаловедению и других.

На российском космическом комплексе установлены мировые рекорды по длительности орбитального полета, продолжительности пребывания в космосе, выходам в открытый космос.

Так, врач-исследователь Валерий Поляков провел в космосе подряд в составе трех космических экспедиций 437 суток 18 часов.

Космонавт Сергей Авдеев установил выдающийся рекорд общей продолжительности пребывания в космосе - суммарно за три полета находился в космосе 742 суток.

Первая долговременная экспедиция на МКС началась 31 октября 2000 года. В настоящее время на Международной космической станции работает 13-я международная экспедиция. Командир экипажа - российский космонавт Павел Виноградов, бортинженер - астронавт НАСА Джеффри Уильямс. С экипажем 13-й экспедиции на МКС прибыл первый бразильский космонавт Маркос Понтес. После реализации недельной программы он вернулся на Землю вместе с экипажем 12-й экспедиции МКС: россиянином Валерием Токаревым и американцем Уильямом Макартуром, которые работали на станции с октября 2005 года.

Основные вехи пилотируемой космонавтики

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.

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.

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.

История покорения космоса — самый яркий пример торжества человеческого разума над непокорной материей в кратчайший срок. С того момента, как созданный руками человека объект впервые преодолел земное притяжение и развил достаточную скорость, чтобы выйти на орбиту Земли, прошло всего лишь чуть более пятидесяти лет — ничто по меркам истории! Большая часть населения планеты живо помнит времена, когда полёт на Луну считался чем-то из области фантастики, а мечтающих пронзить небесную высь признавали, в лучшем случае, неопасными для общества сумасшедшими.

Зачем нужно покорять космическое пространство

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

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

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

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

Этапы освоения космоса

Мечты о космосе

Впервые в реальность полёта к дальним мирам прогрессивное человечество поверило в конце 19 века. Именно тогда стало понятно, что если летательному аппарату придать нужную для преодоления гравитации скорость и сохранять её достаточное время, он сможет выйти за пределы земной атмосферы и закрепиться на орбите, подобно Луне, вращаясь вокруг Земли. Загвоздка была в двигателях.

Наконец, в начале 20 века исследователи обратили внимание на ракетный двигатель, принцип действия которого был известен человечеству ещё с рубежа нашей эры: топливо сгорает в корпусе ракеты, одновременно облегчая её массу, а выделяемая энергия двигает ракету вперёд.

Циолковский Константин Эдуардович

Первую ракету, способную вывести объект за пределы земного притяжения, спроектировал Циолковский в 1903 году.

I этап – первый запуск космического аппарата

Датой, когда началось освоение космоса считается 4 октября 1957 года – это день, когда Советский Союз в рамках своей космической программы первым запустил в космос космический аппарат – Спутник-1. В этот день шарообразный спутник вышел на орбиту, передав обратно сигнал об успешном старте.

Первый космический Спутник

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

Он был настолько популярен, что в Советском союзе в его форме делали даже ёлочные игрушки и значки. Освоение космического пространства СССР поставило точку на стараниях американцев первыми покорить космос. Единственной целью его запуска была проверка теорий. В конце концов, освоение космоса в 50-60 годы перестало казаться призрачной задачей. Также это спровоцировало всплеск огромного количества научной фантастики, наводнившей страницы книг и экраны телевизоров.

II этап – первые живые существа на орбите

Первая собака в космосе -Лайка

Запуск и вывод спутника на орбиту прошли успешно, но после четырёх витков вокруг Земли из-за ошибки в расчётах температура внутри аппарата чрезмерно поднялась, и Лайка погибла. Сам же спутник вращался в космосе ещё 5 месяцев, а затем потерял скорость и сгорел в плотных слоях атмосферы.

Помимо собак и до, и после 1961 г в космосе побывали обезьяны (макаки, беличьи обезьяны и шимпанзе), кошки, черепахи, а также всякая мелочь – мухи, жуки и т. д.

Собаки Белка и Стрелка

По итогам запуска также был доработан и окончательно утверждён сам космический корабль — всего через 8 месяцев в аналогичном аппарате в космос отправится первый человек.

III этап – выход человека в космос

Гагарин стал первым человеком, который отправился в космос и вернулся живым и невредимым на Землю.

Нужно отметить, что условия полёта были далеки от тех, что предлагаются ныне космическим туристам: Гагарин испытывал восьми-десятикратные перегрузки, был период, когда корабль буквально кувыркался, а за иллюминаторами горела обшивка и плавился металл. В течение полёта произошло несколько сбоев в различных системах корабля, но к счастью, космонавт не пострадал.

С тех пор каждое 12 апреля мы отмечаем День космонавтики.

Вслед за полётом Гагарина знаменательные вехи в истории освоения космоса посыпались одна за другой:

был совершён первый в мире групповой космический полёт,
затем в космос отправилась первая женщина-космонавт Валентина Терешкова (1963 г);
состоялся полёт первого многоместного космического корабля;
Алексей Леонов стал первым человеком, совершившим выход в открытый космос (1965 г)

Первые человеческие жертвы

IV этап – первая высадка на Луну

Хотя Советский Союз первым вышел в космос и даже первым запустил на орбиту Земли человека, но США стали первыми, чьи астронавты смогли совершить удачную посадку на ближайшем космическом теле от Земли – на спутнике Луна.

V этап – исследование планет Солнечной системы

Ещё одна советская программа, но уже по изучению Венеры; снова множество важнейших достижений и открытий.

Космический аппарат Венера 9

Космический аппарат Вояджер-1

Они впервые передали детальные цветные снимки дальних планет и в первый раз сфотографировали крупнейшие спутники.

VI этап – человечество выходит за пределы Солнечной системы

в 1977 г Вояжер-1 после изучения Юпитера и Сатурна приступил к выполнению дополнительной миссии по исследованию отдалённых регионов Солнечной системы, включая пояс Койпера и границу гелиосферы.

На борту аппарата закреплён футляр с золотой пластинкой, где для предполагаемых инопланетян указано местонахождение Земли, а также записан ряд изображений и звуков.

VII этап – начало международного комплексного изучение космоса

Первый марсоход

VIII этап – начало работы МКС (Международной космической станции)

Одна из главных целей при создании станции – это возможность проведения различных опытов и экспериментов, которые требуют наличия уникальных условий космоса, а в частности – невесомости, а также вакуума и микрогравитации.

Всего в проекте МКС участвует 14 стран.

IX-этап –интенсивное исследование и коммерциализация космоса

Продолжается изучение нашей Солнечной системы:

Коммерческое освоение космоса

Без космоса человечество уже себя не представляет. Кроме всех плюсов практического освоения космического пространства, развивается и коммерческая составляющая.

Частные космические компании:

SpaceX (основана в 2002 году) и её космодром
Blue Origin — создана в 2000 году.
Virgin Orbit — компания, созданная Virgin Group в 2017 году. Готовится проект воздушного старта[1]
Суборбитальные КК SpaceShip компании Scaled Composites: SpaceShipOne — первый в мире частный космический корабль; SpaceShipTwo — туристический суборбитальный КК, дальнейшее развитие SpaceShipOne.
Interstellar Technologies — первая японская фирма в области частной космонавтики; создана в 2003 году.
S7 Space — российская компания, основным видом деятельности которой является запуск ракет космического назначения и выведение космических объектов на орбиту.

С 2005 года ведется строительство частных космодромов в США (Мохава), ОАЭ (Рас Альм Хаймах) и в Сингапуре. Корпорация Virgin Galactic (США) планирует космические круизы для семи тысяч туристов по доступной цене в 200 тысяч долларов. А известный космический коммерсант Роберт Бигелоу, владелец сети отелей Budget Suites of America, заявил о проекте первого орбитального отеля Skywalker.

Деннис Тито- космический турист

Планы по колонизации Марса от Илона Маска

SpaceX — частная компания, основанная Илоном Маском с амбициозной целью ни много ни мало колонизировать Марс. Самым важным достижением на данный момент является не возвращение и посадка первой ступени Falcon и не запуск автомобиля в сторону Марса, а возобновление интереса к космосу в широких массах. Маск вместе со SpaceX вернул человечеству великую мечту.

Сегодняшний день характеризуется новыми проектами и планами освоения космического пространства.

Схема ракеты Циолковского 1927 года

На заре практического ракетостроения стало ясно, что незачем тащить в космос всю ракету целиком. Наоборот: чем меньше будет масса космического корабля на том или ином этапе полёта, тем легче им управлять — и тем меньше топлива надо брать с собой. Поэтому корабли, вопреки ожиданиям фантастов, проектировались как аппараты, которые после достижения орбитальной скорости отделятся от носителей.

Тем временем конструкторам американского корабля Mercury предоставили ракету Atlas с грузоподъёмностью ниже, чем у советской Р-7А (1,3 против 4,7 тонны), поэтому они создали маленькую тесную капсулу, снабжённую простым твердотопливным двигателем и теплозащитным экраном, который можно было сбросить.

Космический корабль Gemini 7 в полёте, снятый с борта корабля Gemini 6 / NASA

Лунный модуль корабля Apollo 11 на Луне / NASA

Космические рейсы

Концепт космического корабля Orion / NASA

Концепт космического корабля Starliner от компании Boeing / NASA

Из-за этого конкуренты из Boeing получили значительную фору. Система аварийного спасения Starliner прошла успешные испытания 4 ноября 2019 года, и 20 декабря стартовал беспилотный вариант корабля. Если бы всё прошло по плану, астронавты отправились бы на Starliner к МКС до конца 2020 года, однако во время беспилотного пробного запуска возникли проблемы: из-за сбоя в системе расчёта полётного времени корабль истратил много топлива, и оставшегося могло не хватить для стыковки с МКС. Специалисты решили отменить стыковку и вывели Starliner на орбиту, с которой он вернулся на Землю в течение 48 часов.

Тем временем SpaceX доработала Dragon 2: корабль успешно прошёл испытания 13 ноября. Планируется, что пилотируемый полёт состоится в мае 2020 года, но из-за пандемии COVID-19 его могут отложить.

Меньше чем за шестьдесят лет человечество перешло от единичных полётов астронавтов на орбиту к регулярным рейсам. Успехи в пилотируемой космонавтике и строительстве кораблей возродили интерес к внеземной экспансии. Теперь транспорт нужен не только для полётов к МКС: уже сейчас США вместе с другими странами планирует строительство окололунной станции. А там недалеко и до путешествия к Марсу.

Читайте также: