12 февраля 1961-Пролёт Венеры автоматической межпланетной станцией "Венера-1"; 19-20 мая 1961 (СССР).
12 апреля 1961-Первый полёт вокруг Земли космонавта Ю. А. Гагарина на корабле-спутнике "Восток" (СССР).
6 августа 1961-Суточный полёт вокруг Земли космонавта Г. С. Титова на корабле-спутнике "Восток-2" (СССР).
23 апреля 1962-Фотографирование и достижение 26 апреля 1962 поверхности Луны первой автоматической станцией серии "Рейнжер" (США).
11 и 12 августа 1962-Первый групповой полёт космонавтов А. Г. Николаева и П. Р. Поповича на кораблях спутниках "Восток-3" и "Восток-4" (СССР).
27 августа 1962-Пролёт Венеры и ее исследование первой автоматической межпланетной станцией "Маринер" 14 декабря 1962 (США).
1 ноября 1962-Пролёт Марса автоматической межпланетной станцией "Марс-1" 19 июня 1963 (СССР).
16 июня 1963-Полёт вокруг Земли первой женщины-космонавта В. В. Терешковой на корабле "Восток-6" (СССР).
12 октября 1964-Полёт вокруг Земли космонавтов В. М. Комарова, К. П. Феоктистова и Б. Б. Егорова на трехместном корабле "Восход" (СССР).
28 ноября 1964-Пролёт Марса 15 июля 1965 и его исследование автоматической межпланетной станцией "Маринер-4" (США).
18 марта 1965-Выход космонавта А. А. Леонова из корабля-спутника "Восход-2", пилотируемого П. И. Беляевым, в открытый космос (СССР).
23 марта 1965-Первый манёвр на орбите ИСЗ корабля "Джемини-3" с космонавтами В. Гриссом и Дж. Янгом (США).
23 апреля 1965-Первый автоматический связной ИСЗ на синхронной орбите серии "Молния-1" (СССР).
16 июля 1965-Первый автоматический тяжелый научно-исследовательский ИСЗ серии "Протон" (СССР).
18 июля 1965-Повторное фотографирование обратной стороны Луны и передача изображения на Землю автоматической межпланетной станцией "Зонд-3" (СССР).
16 ноября 1965-Достижение поверхности Венеры 1 марта 1966 автоматической станцией "Венера-3" (СССР).
4 и 15 декабря 1965-Групповой полёт с тесным сближением кораблей-спутников "Джемини-7" и "Джемини-6", с космонавтами Ф. Борманом, Дж. Ловеллом и У. Ширрой, Т. Стаффордом (США).
31 января 1966-Первая мягкая посадка на Луну 3 февраля 1966 автоматической станции "Луна-9" и передача на Землю лунной фотопанорамы (СССР).
16 марта 1966-Ручная стыковка корабля спутника "Джемини-8", пилотируемого космонавтами Н. Армстронгом и Д. Скоттом, с ракетой "Аджена" (США).
10 августа 1966-Вывод на орбиту искусственного спутника Луны первой автоматической станции серии "Лунар Орбитер".
27 января 1967-Во время испытаний космического корабля "Аполлон" на старте в кабине корабля возник пожар. Погибли космонавты В. Гриссом, Э. Уайт и Р. Чаффи (США).
23 апреля 1967-Полёт корабля-спутника "Союз-1" с космонавтом В. М. Комаровым. При спуске на Землю вследствие отказа парашютной системы космонавт погиб (СССР).
12 июня 1967-Спуск и проведение исследований в атмосфере Венеры 18 октября 1967 автоматической станцией "Венера-4" (СССР).
14 июня 1967-Пролёт Венеры 19 октября 1967 и ее исследование автоматической станцией "Маринер-5" (США).
15 сентября, 10 ноября 1968-Облёт Луны и возвращение на Землю кораблей "Зонд-5" и "Зонд-6" с использованием баллистического и управляемого спуска (СССР).
21 декабря 1968-Облёт Луны с выходом 24 декабря 1968 на орбиту спутника Луны и возвращение на Землю корабля "Аполлон-8" с космонавтами Ф. Борманом, Дж. Ловеллом, У. Андерсом (США).
5, 10 января 1969-Продолжение непосредственного исследования атмосферы Венеры автоматическими станциями "Венера-5" (16 мая 1969) и "Венера-6" (17 мая 1969) (СССР).
14, 15 января 1969-Первая стыковка на орбите спутника Земли пилотируемых кораблей "Союз-4" и "Союз-5" с космонавтами В. А. Шаталовым и Б. В. Волыновым, А. С. Елисеевым, Е. В. Хруновым. Последние два космонавта вышли в космос и перешли в другой корабль (СССР).
24 февраля, 27 марта 1969-Продолжение исследования Марса при пролёте его автоматическими станциями "Маринер-6" 31 июля 1969 и "Маринер-7" 5 августа 1969 (США).
18 мая 1969-Облёт Луны кораблем "Аполлон-10" с космонавтами Т. Стаффордом, Дж. Янгом и Ю. Сернаном с выходом 21 мая 1969 на селеноцентрическую орбиту, маневрированием на ней и возвращением на Землю (США).
16 июля 1969-Первая посадка на Луну пилотируемого корабля "Аполлон-11". Космонавты Н. Армстронг и Э. Олдрин пробыли на Луне в Море Спокойствия 21 ч 36 мин (20-21 июля 1969). М. Коллинз находился в командном отсеке корабля на селеноцентрической орбите. Выполнив программу полёта, космонавты вернулись на Землю (США).
8 августа 1969-Облёт Луны и возвращение на Землю корабля "Зонд-7" с использованием управляемого спуска (СССР).
11, 12, 13 октября 1969-Групповой полёт с маневрированием кораблей-спутников "Союз-6", "Союз-7" и "Союз-8" с космонавтами Г. С. Шониным, В. Н. Кубасовым; А. В. Филипченко, В. Н. Волковым, В. В. Горбатко; В. А. Шаталовым, А. С. Елисеевым (СССР).
14 октября 1969-Первый научно-исследовательский спутник серии "Интеркосмос" с научной аппаратурой социалистических стран (СССР).
14 ноября 1969-Посадка на Луну в Океане Бурь пилотируемого корабля "Аполлон-12". Космонавты Ч. Конрад и А. Бин пробыли на Луне 31 ч 31 мин (19-20 ноября 1969). Р. Гордон находился на селеноцентрической орбите (США).
11 апреля 1970-Облёт Луны с возвращением на Землю корабля "Аполлон-13" с космонавтами Дж. Ловеллом, Дж. Суиджертом, Ф. Хейсом. Запланированный полёт на луну отменен в связи с аварией на корабле (США).
1 июня 1970-Полёт длительностью 425 ч корабля спутника "Союз-9" с космонавтами А. Г. Николаевым и В. И. Севастьяновым (СССР).
17 августа 1970-Мягкая посадка на поверхность Венеры автоматической станции "Венера-7" с научной аппаратурой (СССР).
12 сентября 1970-Автоматическая станция "Луна-16"выполнила 20 сентября 1970 мягкую посадку на Луну в Море Изобилия, произвела бурение, забрала образцы лунной породы и доставила их на Землю (СССР).
20 октября 1970-Облёт Луны с возвращением на Землю со стороны Северного полушария корабля "Зонд-8" (СССР).
10 ноября 1970-Автоматическая станция "Луна-17" доставила на Луну радиоуправляемый с Земли самодвижущийся аппарат "Луноход-1" с научной аппаратурой. В течение 11 лунных суток луноход прошел 10,5 км, исследуя район Моря Дождей (СССР).
31 января 1971-Посадка на Луну в районе кратера Фра-Мауро пилотируемого корабля "Аполлон-14". Космонавты А. Шепард и Э. Митчелл пробыли на Луне 33 ч 30 мин (5-6 февраля 1971). С. Руса находился на селеноцентрической орбите (США).
19 мая 1971-Достижение впервые поверхности Марса спускаемым аппаратом автоматической станции "Марс-2" и выход её на орбиту первого искусственного спутника Марса 27 ноября 1971 (СССР).
28 мая 1971-Первая мягкая посадка на поверхность Марса спускаемого аппарата автоматической станции "Марс-3" и выход её на орбиту искусственного спутника Марса 2 декабря 1971 (СССР).
30 мая 1971-Первый искусственный спутник Марса - автоматическая станция "Маринер-9". На орбиту спутника выведена 13 ноября 1971 (США).
6 июня 1971-Полёт длительностью 570 ч космонавтов Г. Т. Добровольского, В. Н. Волкова и В. И. Пацаева на корабле спутнике "Союз-11" и орбитальной станции "Салют". При спуске на Землю, вследствие разгерметизации кабины корабля, космонавты погибли (СССР).
26 июля 1971-Посадка на Луну корабля "Аполлон-15". Космонавты Д. Скотт и Дж. Ирвин пробыли на Луне 66 ч 55 мин (30 июля - 2 августа 1971). А. Уорден находился на селеноцентрической орбите (США).
28 октября 1971-Первый английский ИСЗ "Просперо" выведенный на орбиту английской ракетой-носителем.
14 февраля 1972-Автоматическая станция "Луна-20" доставила на землю лунный грунт с участка материка, примыкающего к Морю Изобилия (СССР).
3 марта 1972-Пролёт автоматической станцией "Пионер-10" пояса астероидов (июль 1972 - февраль 1973) и Юпитера (4 декабря 1973) с последующим выходом за пределы Солнечной системы (США).
27 марта 1972-Мягкая посадка на поверхность Венеры автоматической станции "Венера-8" 22 июля 1972. Изучение атмосферы и поверхности планеты (СССР).
16 апреля 1972-Посадка на Луну корабля "Аполлон-16". Космонавты Дж. Янг и Ч. Дьюк пробыли на Луне 71 ч 02 мин (21-24 апреля 1972). Т. Маттингли находился на селеноцентрической орбите (США).
7 декабря 1972-Посадка на Луну корабля "Аполлон-17". Космонавты Ю. Сернан и Х. Шмитт пробыли на Луне 75 ч 00 мин (11-15 декабря 1972). Р. Эванс находился на селеноцентрической орбите (США).
8 января 1973-Автоматическая станция "Луна-21" доставила 16 января 1973 на Луну "Луноход-2". В течение 5 лунных суток луноход прошел 37 км (СССР).
14 мая 1973-Долговременная пилотируемая орбитальная станция "Скайлэб". Космонавты Ч. Конрад, П. Вейц и Дж. Кервин с 25 мая пробыли на станции 28 суток. 28 июля на станцию прибыл экипаж: А. Бин, О. Гэрриот, Дж. Лусма для двухмесячной работы (США).
Космонавтика в России во многом наследует космические программы Советского Союза. Главным органом управления космической отрасли в России является государственная корпорация «Роскосмос».
Данная организация контролирует ряд предприятий, а также научных объединений, подавляющее большинство которых было создано во времена СССР. Среди них:
Запуск с космодрома «Байконур»
Развитие отечественной космонавтики берет свое начало в 1946-м году, когда было основано Опытноконструкторское бюро №1, цель которого – разработка баллистических ракет, ракет-носителей, а также спутников. В 1956-1957-м годах трудами бюро была спроектирована ракета-носитель межконтинентальная баллистическая ракета Р-7, при помощи которой 4 октября 1957 года на орбиту Земли был выведен первый искусственный спутник «Спутник-1». Запуск состоялся на научно-исследовательском полигоне «Тюра-Там», который был разработан специально для этой цели, и который позже будет назван «Байконур».
3-го ноября 1957-го года произошел запуск второго спутника, на этот раз с живым существом на борту – собакой по имени Лайка.
Лайка — первое живое существо на орбите земли
С 1958-го года начались запуски межпланетных компактных станций для изучения , в рамках одноименной программы. 12-го сентября 1959-го года впервые человеческий космический аппарат («Луна-2») достиг поверхности другого космического тела – Луны. К сожалению, «Луна-2» упал на поверхность Луны со скоростью в 12000 км/ч, в результате чего конструкция мгновенно перешла в газовое состояние. В 1959-м году «Луна-3» получил снимки обратной стороны Луны, что позволило СССР дать наименования большинству ее элементов ландшафта.
Изучение космоса началось еще с самых древних времен, когда человек только учился считать по звездам, выделяя созвездия. И только всего четыреста лет назад, после изобретения телескопа, астрономия начала стремительно развиваться принося в науку все новые открытия.
XVII век стал переходным веком для астрономии, тогда начали применять научный метод в исследовании космоса, благодаря которому был открыт Млечный путь, другие звездные скопления и туманности. А с созданием спектроскопа, который способен разложить через призму свет, излучаемый небесным объектом, ученые научились измерять данные небесных тел, такие, как температура, химический состав, масса и другие измерения.
Начиная с конца XIX века астрономия вступила в фазу многочисленных открытий и достижений, главным прорывом науки в XX веке стало запуск первого спутника в космос, первый полет человека в космос, выход в открытое космическое пространство, высадка на луне и космические миссии к планетам Солнечной системы. Изобретения сверхмощных квантовых компьютеров в XIX веке также обещают многие новые изучения, как уже известных планет и звезд, так и открытия новых далеких уголков вселенной.
Говорить о таком понятии, как история космонавтики, стали с середины двадцатого века. Первые серьезные теоретические работы появились позднее, но именно в пятидесятые годы прошлого столетия произошли ключевые события, связанные с покорением космоса человеком.
Одним из первых отечественных теоретиков отрасли был К. Э. Циолковский, который в своем труде уточнил, что точному расчету всегда предшествует фантазия. Это наиболее точно отражение космонавтики, так как сначала она была описана лишь в произведениях художественной литературы и казалась несбыточной мечтой, а сегодня – это часть повседневной жизни и абсолютная реальность.
Для того чтобы осознать, насколько динамично развивалась космонавтика, достаточно обратиться к хронологии событий второй половины прошлого века. Известные люди, которым сегодня пятьдесят-шестьдесят лет, фактически являются ровесниками освоения космоса.
Краткая последовательность следующая:
Орбитальная станция «Салют»
Параллельно с изучением Земли проводились исследования и космических тел, в том числе и ближайших планет: Венеры и . К ним, еще до девяностых годов, было выпущено свыше тридцати станций и спутников.
Звание отца русской космонавтики и ее основателя принадлежит Константину Эдуардовичу Циолковскому. Он создал теоретическое обоснование применения ракет для осуществления полетов в космос. А его идея использования ракетных поездов вылилась впоследствии в многоступенчатые установки.
Константин Эдуардович Циолковский (1857-1935) — русский и советский учёный-самоучка и изобретатель, школьный учитель. Основоположник теоретической космонавтики.
На основе его трудов на начальных этапах развивалось ракетостроение.
Свои исследования ученый-самоучка проводил еще в конце девятнадцатого века. Его выводы сводились к тому, что именно ракете, как конструкции, по силам совершить космический полет. В своей статье он даже представил проект подобного устройства.
Однако его достижения не нашли отклика ни у соотечественников, ни у зарубежных коллег. К его разработкам обратились только в двадцатых-тридцатых годах прошлого века. К эпизодам его размышлений обращаются и по сей день, таким образом роль академика велика.
Фамилия российского ученого должна быть известна, так как для детей его исследовательские работы актуальны и в 21 веке. В наше время профессия физика-изобретателя не столь актуальна, хотя с освоением космоса открываются и новые перспективы.
Современная космонавтика шагнула далеко вперед по сравнению с разработками советского периода. Сегодня жизнь в космосе уже не является чем-то фантастическим, это вполне реализуемая на практике реальность. В настоящее время уже есть направления туризма, а исследования тел и объектов происходят на высочайшем уровне.
Наряду с этим предсказать дальнейшее развитие технологий сложно, во многом это связано со стремительно развивающимися отраслями физики.
К основным направлениям и разработкам этой отрасли в России относятся:
Пока вышеуказанные направления находятся лишь на стадии разработки, но никто не исключает того, что уже через несколько лет они станут такой же реальностью, как регулярные полеты на орбиту.
С середины прошлого века у человечества существенно расширились представления не только о нашей планете, но и о Вселенной в целом. Сами полеты, пусть пока и не столь отдаленные, открывают перспективы для людей в отношении исследования других планет и галактик.
С одной стороны, это кажется отдаленной перспективой, с другой, если сопоставить динамику развития технологий за последние десятилетия, то представляется возможным стать свидетелем и участником событий и современникам.
Благодаря освоению космоса появилась возможность взглянуть на некоторые привычные науки и дисциплины не просто более глубоко, но и абсолютно под другим углом, применять ранее неизвестные методы исследования.
Практическое космостроение способствовало быстрому освоению сложных техник, к которым бы не обратились при других обстоятельствах.
Сегодня космонавтика — часть жизни каждого человека, даже если люди об этом не задумываются. Например, общение по мобильному телефону или просмотр спутникового телевидения доступны именно благодаря разработкам второй половины двадцатого века.
К основным направлениям изучения последних двадцати лет относятся: околоземное пространство, Луна и отдаленные планеты. Говоря о том, сколько лет космонавтике, будем вести отсчет от запуска первого спутника, а значит, шестьдесят один год в 2018 году.
Космонавтика как наука, а затем и как практическая отрасль, сформировалась в середине XX века. Но этому предшествовала увлекательная история рождения и развития идеи полета в космос, начало которой положила фантазия, и только затем появились первые теоретические работы и эксперименты. Так, первоначально в мечтах человека полет в космические просторы осуществлялся с помощью сказочных средств или сил природы (смерчей, ураганов). Ближе к XX веку для этих целей в описаниях фантастов уже присутствовали технические средства - воздушные шары, сверхмощные пушки и, наконец, ракетные двигатели и собственно ракеты. Не одно поколение молодых романтиков выросло на произведениях Ж. Верна, Г. Уэллса, А. Толстого, А. Казанцева, основой которых было описание космических путешествий.
Все изложенное фантастами будоражило умы ученых. Так, К.Э. Циолковский говорил: "Сначала неизбежно идут: мысль, фантазия, сказка, а за ними шествует точный расчет". Публикация в начале XX века теоретических работ пионеров космонавтики К.Э. Циолковского, Ф.А. Цандера, Ю.В. Кондратюка, Р.Х. Годдарда, Г. Гансвиндта, Р. Эно-Пельтри, Г. Оберта, В. Гомана в какой-то мере ограничивала полет фантазии, но в то же время вызвала к жизни новые направления в науке - появились попытки определить,что может дать космонавтика обществу и как она на него влияет.
Надо сказать,что идея соединить космическое и земное направления человеческой деятельности принадлежит основателю теоретической космонавтики К.Э. Циолковскому. Когда ученый говорил: "Планета есть колыбель разума, но нельзя вечно жить в колыбели", он не выдвигал альтернативы - либо Земля, либо космос. Циолковский никогда не считал выход в космос следствием какой-то безысходности жизни на Земле. Напротив, он говорил о рациональном преобразовании природы нашей планеты силой разума. Люди, утверждал ученый, "изменят поверхность Земли, ее океаны, атмосферу, растения и самих себя. Будут управлять климатом и будут распоряжаться в пределах Солнечной системы, как на самой Земле, которая еще неопределенно долгое время будет оставаться жилищем человечества".
В СССР начало практических работ по космическим программам связано с именами С.П. Королева и М.К. Тихонравова. В начале 1945 г. М.К. Тихонравов организовал группу специалистов РНИИ по разработке проекта пилотируемого высотного ракетного аппарата (кабины с двумя космонавтами) для исследова-ния верхних слоев атмосферы. В группу вошли Н.Г. Чернышев, П.И. Иванов, В.Н. Галковский, Г.М. Москаленко и др. Проект было решено создавать на базе одноступенчатой жидкостной ракеты, рассчитанной для вертикального полета на высоту до 200 км.
Этот проект (он получил название ВР-190) предусматривал решение следующих задач:
В проекте ВР-190 впервые были предложены следующие решения, нашедшие применение в современных КА:
В целом проект ВР-190 представлял собой комплекс новых технических решений и концепций, подтвержденных теперь ходом развития отечественной и зарубежной ракетно-космической техники. В 1946 г. материалы проекта ВР-190 были доложены М.К. Ти-хонравовым И.В. Сталину. С 1947 г. Тихонравов со своей группой работает над идеей ракетного пакета и в конце 1940-х - начале 1950-х гг. показывает возможность получения первой космической скорости и запуска искусственного спутника Земли (ИСЗ) при помощи разрабатывавшейся в то время в стране ракетной базы. В 1950-1953 гг. усилия сотрудников группы М.К. Тихонравова были направлены на изучение проблем создания составных ракет-носителей и искусственных спутников.
В докладе Правительству в 1954 г. о возможности разработки ИСЗ С.П. Королев писал: "По вашему указанию представляю докладную записку тов. Тихонравова М.К. "Об искусственном спутнике Земли...". В отчете о научной деятельности за 1954 г. С.П. Королев отмечал: "Мы полагали бы возможным провести эскизную разработку проекта самого ИСЗ с учетом ведущихся работ (особенно заслуживают внимания работы М.К. Тихонравова...)".
Развернулись работы по подготовке запуска первого ИСЗ ПС-1. Был создан первый Совет главных конструкторов во главе с С.П. Ко-ролевым, который в дальнейшем и осуществлял руководство кос-мической программой СССР, ставшего мировым лидером в освое-нии космоса. Созданное под руководством С.П. Королева ОКБ-1 -ЦКБЭМ - НПО "Энергия" стало с начала 1950-х гг. центром косми-ческой науки и промышленности в СССР.
Космонавтика уникальна тем, что многое предсказанное сначала фантастами, а затем учеными свершилось воистину с космической скоростью. Всего сорок с небольшим лет прошло со дня запуска пер-вого искусственного спутника Земли, 4 октября 1957 г., а история космонавтики уже содержит серии замечательных достижений, полученных первоначально СССР и США, а затем и другими кос-мическими державами.
Уже многие тысячи спутников летают на орбитах вокруг Земли, аппараты достигли поверхности Луны, Венеры, Марса; научная аппаратура посылалась к Юпитеру, Меркурию, Сатурну для получения знаний об этих удаленных планетах Солнечной системы.
Триумфом космонавтики стал запуск 12 апреля 1961 г. первого человека в космос - Ю.А. Гагарина. Затем - групповой полет, выход человека в космос, создание орбитальных станций "Салют", "Мир"... СССР на долгое время стал ведущей страной в мире по пи-лотируемым программам.
Показательной является тенденция перехода от запуска одиночных КА для решения в первую очередь военных задач к созданию крупномасштабных космических систем в интересах решения широкого спектра задач (в том числе социально-экономических и научных) и к интеграции космических отраслей различных стран.
Чего же достигла космическая наука в XX веке? Для сообщения ракетам-носителям космических скоростей разработаны мощные жидкостные ракетные двигатели. В этой области особенно велика заслуга В.П. Глушко. Создание таких двигателей стало возможным благодаря реализации новых научных идей и схем, практически исключающих потери на привод турбонасосных агрегатов. Разработка ракет-носителей и жидкостных ракетных двигателей способствовала развитию термо-, гидро- и газодинамики, теории теплопередачи и прочности, металлургии высокопрочных и жаростойких материалов, химии топлив, измерительной техники, вакуумной и плазменной технологии. Дальнейшее развитие получили твердотопливные и другие типы ракетных двигателей.
В начале 1950-х гг. советские ученые М.В. Келдыш, В.А. Котельников, А.Ю. Ишлинский, Л.И. Седов, Б.В. Раушенбах и др. разработали математические закономерности и навигационно-баллистическое обеспечение космических полетов.
Задачи, которые возникали при подготовке и реализации космических полетов, послужили толчком для интенсивного развития и таких общенаучных дисциплин, как небесная и теоретическая механика. Широкое использование новых математических методов и создание совершенных вычислительных машин позволило решать самые сложные задачи проектирования орбит космических аппаратов и управления ими в процессе полета, и в результате возникла новая научная дисциплина - динамика космического полета.
Конструкторские бюро, возглавлявшиеся Н.А. Пилюгиным и В.И. Кузнецовым, создали уникальные системы управления ракетно-космической техникой,обладающие высокой надежностью.
В это же время В.П. Глушко, A.M. Исаев создали передовую в мире школу практического ракетного двигателестроения. А теоретические основы этой школы были заложены еще в 1930-е гг.,на заре отечественного ракетостроения. И сейчас передовые позиции России в этой области сохраняются.
Благодаря напряженному творческому труду конструкторских бюро под руководством В.М. Мясищева, В.Н. Челомея, Д.А. Полухина были выполнены работы по созданию крупногабаритных особо прочных оболочек. Это стало основой создания мощных межконтинентальных ракет УР-200, УР-500, УР-700,а затем и пилотируемых станций "Салют", "Алмаз", "Мир", моду лей двадцатитонно-го класса "Квант", "Кристалл", "Природа", "Спектр", современных модулей для Международной космической станции (МКС) "Заря" и "Звезда", ракет-носителей семейства "Протон". Творческое со-трудничество конструкторов этих конструкторских бюро и машиностроительного завода им. М.В. Хруничева позволило к началу XXI века создать семейство носителей "Ангара", комплекс малых космических аппаратов и изготовить модули МКС. Объединение КБ и завода и реструктуризация этих подразделений дали возможность создать крупнейшую в России корпорацию - Государственный космический научно-производственный центр им. М.В. Хруничева.
Большая работа по созданию ракет-носителей на базе баллистических ракет была выполнена в КБ "Южное", возглавлявшимся М.К. Янгелем. Надежность этих ракет-носителей легкого класса не знает аналогов в мировой космонавтике. В этом же КБ под руководством В.Ф. Уткина была создана ракета-носитель среднего класса "Зенит" - представитель второго поколения ракет-носителей.
За четыре десятилетия существенно возросли возможности сис-тем управления ракет-носителей и космических аппаратов. Если в 1957-1958 гг. при выведении искусственных спутников на орбиту вокруг Земли доспускалась ошибка в несколько десятков километров, то к середине 1960-х гг. точность систем управления была уже столь высока, что позволила космическому аппарату, запущенному на Луну, совершить посадку на ее поверхности с отклонением от намеченной точки всего на 5 км. Системы управления конструкции Н.А. Пилюгина были одними из лучших в мире.
Большие достижения космонавтики в области космической связи, телевещания, ретрансляции и навигации, переход к высокоскоростным линиям позволили уже в 1965 г. передать на Землю фотографии планеты Марс с расстояния, превышающего 200 млн км, а в 1980 г. изображение Сатурна было передано на Землю с расстояния около 1,5 млрд км. Научно-производственное объединение прикладной механики, многие годы возглавлявшееся М.Ф. Решетневым, первоначально было создано как филиал ОКБ С.П. Королева; это НПО - один из мировых лидеров по разработке космических аппаратов такого назначения.
Создаются спутниковые системы связи, охватывающие практически все страны мира и обеспечивающие двустороннюю оперативную связь с любыми абонентами. Этот вид связи оказался самым надежным и становится все более выгодным. Системы ретрансляции позволяют осуществлять управление космическими группировками с одного пункта на Земле. Созданы и эксплуатируются спутниковые навигационные системы. Без этих систем уже не мыслится сегодня использование современных транспортных средств - торговых судов, самолетов гражданской авиации, военной техники и др.
Произошли качественные изменения и в области пилотируемых полетов. Способность успешно работать вне космического корабля впервые была доказана советскими космонавтами в 1960-1970-х гг., а в 1980-1990-х гг. была продемонстрирована способность человека жить и работать в условиях невесомости в течение года. Во время полетов было проведено также большое число экспериментов - технических, геофизических и астрономических.
Важнейшими являются исследования в области космической медицины и систем жизнеобеспечения. Необходимо глубоко изучить человека и средства жизнеобеспечения тем чтобы определить, что можно поручить человеку в космосе, особенно при продолжительном космическом полете.
Одним из первых космических экспериментов было фотографирование Земли, показавшее, как много могут дать наблюдения из космоса для открытия и разумного использования природных ресурсов. Задачи по разработке комплексов фото- и оптикоэлектронного зондирования земли, картографирования, исследования природных ресурсов, экологического мониторинга, а также по созданию ракет-носителей среднего класса на базе ракет Р-7А выполняет бывший филиал № 3 ОКБ, преобразованный сначала в ЦСКБ, а сегодня в ГРНПЦ "ЦСКБ - Прогресс" во главе с Д.И. Козловым.
В 1967 г. в ходе автоматической стыковки двух беспилотных искусственных спутников Земли "Космос-186" и "Космос-188" была решена крупнейшая научно-техническая проблема встречи и стыковки КА в космосе, позволившая в сравнительно короткие сроки создать первую орбитальную станцию (СССР) и выбрать наиболее рациональную схему полета космических кораблей к Луне с высадкой землян на ее поверхность (США). В 1981 г. был совершен первый полет многоразовой транспортной космической системы "Спейс Шаттл" (США), а в 1991 г. стартовала отечественная система "Энергия" - "Буран".
В целом решение разнообразных задач исследования космоса - от запусков искусственных спутников Земли до запусков межпланетных космических аппаратов и пилотируемых кораблей и станций - дало много бесценной научной информации о Вселенной и планетах Солнечной системы и значительно способствовало техническому прогрессу человечества. Спутники Земли совместно с зонди-рующими ракетами позволили получить детальные данные об околоземном космическом пространстве. Так, при помощи первых искусственных спутников были обнаружены радиационные пояса, в ходе их исследования было глубже изучено взаимодействие Земли с заряженными частицами, испускаемыми Солнцем. Межпланетные космические полеты помогли нам глубже понять природу многих планетарных явлений - солнечного ветра, солнечных бурь, метеоритных дождей и др.
Космические аппараты, запущенные к Луне, передали снимки ее поверхности, сфотографировал и в том числе и ее невидимую с Земли сторону с разрешающей способностью, значительно превосходящей возможности земных средств. Были взяты пробы лунного грун-та, а также доставлены на лунную поверхность автоматические самоходные аппараты "Луноход-1" и "Луноход-2".
Автоматические космические аппараты дали возможность получить дополнительную информацию о форме и гравитационном поле Земли, уточнить тонкие детали формы Земли и ее магнитного поля. Искусственные спутники помогли получить более точные данные о массе, форме и орбите Луны. Массы Венеры и Марса также были уточнены с помощью наблюдений траекторий полетов космических аппаратов.
Большой вклад в развитие передовой техники внесли проектирование, изготовление и эксплуатация очень сложных космических систем. Автоматические космические аппараты, посылаемые к планетам, являются, по сути дела, роботами, управляемыми с Земли посредством радиокоманд. Необходимость разработки надежных систем для решения задач такого рода привела к более совершенному пониманию проблемы анализа и синтеза различных сложных технических систем. Такие системы находят применение как в космических исследованиях, так и во многих других областях человеческой деятельности. Требования космонавтики обусловили необходимость конструирования комплексных автоматических устройств при жестких ограничениях, вызванных грузоподъемностью ракет-носителей и условиями космического пространства, что явилось дополнительным стимулом для быстрого совершенствования автома-тики и микроэлектроники.
В выполнение этих программ большой вклад внесли КБ, руководимые Г.Н. Бабакиным, Г.Я. Гуськовым, В.М. Ковтуненко, Д.И. Козловым, Н.Н. Шереметьевским и др. Космонавтика вызвала к жизни новое направление в технике и строительстве - космодромостроение. Родоначальниками этого направления у нас в стране стали коллективы под руководством круп-ных ученых В.П. Бармина и В.Н. Соловьева. В настоящее время в мире функционирует более десятка космодромов с уникальными наземными автоматизированными комплексами, испытательными станциями и другими сложными средствами подготовки космических аппаратов и ракетносителей к пуску. Россия интенсивно осуществляет запуски с известных всему миру космодромов Байконур и Плесецк, а также проводит экспериментальные пуски с создаваемого на востоке страны космодрома Свободный.
Современные потребности в связи и дистанционном управлении на больших расстояниях привели к развитию высококачественных систем управления и контроля, которые способствовали развитию технических методов слежения за космическими аппаратами и измерения параметров их движения на межпланетных расстояниях, открыв новые области применения спутников. В современной космонавтике это одно из приоритетных направлений. Наземный авто-матизированный комплекс управления, разработанный М.С. Рязанским и Л.И. Гусевым, и сегодня обеспечивает функционирование орбитальной группировки России.
Развитие работ в области космической техники привело к созданию систем космического метеообеспечения, которые с требуемой периодичностью получают снимки облачного покрова Земли и ведут наблюдения в различных диапазонах спектра. Данные метеоспутников являются основой для составления оперативных прогнозов погоды, в первую очередь по большим регионам. В настоящее время практически все страны мира используют космические метеоданные.
Результаты, получаемые в области спутниковой геодезии, особен-но важны для решения военных задач, картирования природных ресурсов, повышения точности траекторных измерений, а также для изучения Земли. С использованием космических средств появляется уникальная возможность решения задач экологического мониторинга Земли и глобального контроля природных ресурсов. Результаты космических съемок оказались эффективным средством наблюдения за развитием посевов сельскохозяйственных культур, выявления заболеваний растительности, измерения некоторых почвенных факторов, состояния водной среды и т.д. Совокупность различных методов космической съемки обеспечивает практически достоверную, полную и детальную информацию о природных ресурсах и состоянии окружающей среды.
Помимо уже определившихся направлений, очевидно, будут развиваться и новые направления использования космической техники, например организация технологических производств, невозможных в земных условиях. Так, невесомость можно использовать для получения кристаллов полупроводниковых соединений. Такие кристаллы найдут применение в электронной промышленности для создания нового класса полупроводниковых приборов. В условиях не-весомости свободно парящий жидкий металл и другие материалы легко деформировать слабыми магнитными полями. Это открывает путь для получения слитков любой наперед заданной формы без их кристаллизации в изложницах, как это делается на Земле. Особенность таких слитков - почти полное отсутствие внутренних напряжений и высокая чистота.
Использование космических средств играет определяющую роль в создании единого информационного пространства России, обеспечении глобальности телекоммуникаций, особенно в период массового внедрения в стране сети Internet. Будущее в развитии Internet - это широкое использование высокоскоростных широкополосных космических каналов связи, ибо в XXI веке обладание и обмен информацией станет не менее важным, чем владение ядерным оружием.
Наша пилотируемая космонавтика нацелена на дальнейшее развитие науки, рациональное использование природных ресурсов Земли, решение задач экологического мониторинга суши и океана. Для этого необходимо создание пилотируемых средств как для полетов на околоземных орбитах, так и для осуществления вековой мечты человечества - полетов к другим планетам.
Возможность осуществления таких замыслов неразрывно связана с решением задач по созданию новых двигателей для полетов в космическом пространстве не требующих значительных запасов топлива, например ионных, фотонных, а также использующих природные силы - силу гравитации,торсионные поля и др.
Создание новых уникальных образцов ракетно-космической техники, а также методов космических исследований, проведение космических экспериментов на автоматических и пилотируемых кораблях и станциях в околоземном космосе, а также на орбитах планет Солнечной системы - благодатная почва объединения усилий ученых и конструкторов разных стран.
В начале XXI века в космическом полете находятся десятки тысяч объектов искусственного происхождения. В их число входят космические аппараты и фрагменты (последние ступени ракет-носителей, обтекатели, переходники и отделяющиеся детали).
Поэтому наряду с остро стоящей проблемой борьбы с загрязнени-ем нашей планеты встанет вопрос борьбы с засорением околоземного космического пространства. Уже в настоящее время одной из проблем является распределение частотного ресурса геостационарной орбиты вследствие ее насыщения К А различного назначения.
Задачи по освоению космического пространства решали и решают в СССР и России ряд организаций и предприятий, возглавляемых плеядой наследников первого Совета главных конструкторов Ю.П. Семеновым, Н.А. Анфимовым, И.В. Барминым, Г.П. Бирюковым, Б.И. Губановым, Г.А. Ефремовым, А.Г. Козловым, Б.И. Каторгиным, Г.Е. Лозино-Лозинским и др.
Вместе с проведением опытно-конструкторских работ развивалось в СССР и серийное производство космической техники. Для создания комплекса "Энергия" - "Буран" в кооперацию по этой работе входило более 1000 предприятий. Директора заводов-изготовителей С.С. Бовкун, А.И. Киселев, И.И. Клебанов, Л.Д. Кучма, А.А. Макаров, В.Д. Вачнадзе, А.А. Чижов и многие другие в короткие сроки отлаживали производство и обеспечивали выпуск продукции. Особо необходимо отметить роль ряда руководителей космической отрасли. Это Д.Ф. Устинов, К.Н. Руднев, В.М. Рябиков, Л.В. Смирнов, С.А. Афанасьев, О.Д. Бакланов, В.Х. Догужиев, О.Н. Шишкин, Ю.Н. Коптев, А.Г. Карась, А.А. Максимов, В.Л. Иванов.
Успешным запуском в 1962 г. "Космоса-4" началось использование космоса в интересах обороны нашей страны. Эта задача решалась сначала НИИ-4 МО, а затем из его состава был выделен ЦНИИ-50 МО. Здесь обосновывалось создание космических систем военного и двойного назначения, в развитие которых определяющий вклад внесли известные военные ученые Т.И. Левин, Г.П. Мельников, И.В. Мещеряков, Ю.А. Мозжорин, П.Е. Эльясберг, И.И. Яцунский и др.
Общепризнано, что применение космических средств позволяет в 1,5-2 раза повысить эффективность действий вооруженных сил. Особенности ведения войн и вооруженных конфликтов кон-ца XX века показали,что роль космоса при решении задач воен-ного противостояния постоянно возрастает. Только космические средства разведки, навигации, связи обеспечивают возможность видения противника на всю глубину его обороны, глобальную связь, высокоточное оперативное определение координат любых объектов,что позволяет вести боевые действия практически "с ходу" на необорудованных в военном отношении территориях и удаленных театрах военных действий. Только использование космических средств позволит обеспечить защиту территорий от ракетно-ядерного нападения любого агрессора. Космос становится основой военного могущества каждого государства - это яркая тенденция нового тысячелетия.
В этих условиях необходимы новые подходы к разработке перспективных образцов ракетно-космической техники, коренным образом отличающихся от существующего поколения космических средств. Так, нынешнее поколение орбитальных средств - это в основном специализированное применение на базе герметичных конструкций, с привязкой к конкретным типам средств выведения. В новом тысячелетии необходимо создание многофункциональных космических аппаратов на базе негерметичных платформ модульной конструкции, разработка унифицированного ряда средств выведения с малозатратной высокоэффективной системой их эксплуатации. Только в этом случае, опираясь на созданный в ракетно-космической отрасли потенциал, Россия в XXI веке сможет значительно ускорить процесс развития своей экономики, обеспечить качественно новый уровень научных исследований, международного сотрудничества, решения социально-экономических проблем и задач укрепления обороноспособности страны, что в конечном счете укрепит ее позиции в мировом сообществе.
Решающую роль в создании российской ракетно-космической науки и техники играли и играют ведущие предприятия ракетно-космической отрасли: ГКНПЦ им. М.В. Хруничева, РКК "Энергия", ЦСКБ, КБОМ, КБТМ и др. Руководство этой работой осуществляется Росавиакосмосом.
В настоящее время российская космонавтика переживает не лучшие дни. Резко снижено финансирование космических программ, ряд предприятий находятся в крайне тяжелом положении. Но российская космическая наука не стоит на месте. Даже в этих сложных условиях российские ученые проектируют космические системы XXI века.
За рубежом начало освоения космического пространства было положено запуском 1 февраля 1958 г. американского КА "Эксплорер-1". Возглавлял американскую космическую программу Вернер фон Браун, являвшийся до 1945 г. одним из ведущих специалистов в области ракетной техники в Германии, а затем работавший в США. Он создал на базе баллистической ракеты "Редстоун" ракету-носитель "Юпитер-С", с помощью которой и был запущен "Эксплорер-1".
20 февраля 1962 г. ракетой-носителем "Атлас", разработанной под руководством К. Боссарта, на орбиту был выведен космический корабль "Меркурий", пилотируемый первым астронавтом США Дж. Тленном. Однако все эти достижения не были полноценными, так как повторяли шаги, уже пройденные советской космонавтикой. Исходя из этого правительство США предприняло усилия, направленные на завоевание лидирующего положения в космической гонке. И в отдельных областях космической деятельности, на отдельных участках космического марафона им это удалось.
Так, США первыми в 1964 г. вывели КА на геостационарную орбиту. Но наибольшим успехом явилась доставка американских астронавтов к Луне на космическом корабле "Аполлон-11" и выход первых людей - Н. Армстронга и Э. Олдрина - на ее поверхность. Это достижение стало возможным благодаря разработке под руководством фон Брауна ракет-носителей типа "Сатурн", созданных в 1964-1967 гг. по программе "Аполлон".
РН "Сатурн" представляли собой семейство двух- и трехступенчатых носителей тяжелого и сверхтяжелого класса, базирующихся на использовании унифицированных блоков. Двухступенчатый вариант "Сатурн-1" позволял выводить на низкую околоземную орбиту полезную нагрузку массой 10,2 т, а трехступенчатый "Сатурн-5" - 139 т (47 т на траекторию полета к Луне).
Крупным достижением в развитии американской космической техники стало создание многоразовой космической системы "Спейс Шаттл" с орбитальной ступенью, обладающей аэродинамическим качеством, первый запуск которой состоялся в апреле 1981 г. И, несмотря на то что все возможности, обеспечиваемые многоразовостью, так и не были полностью использованы, безусловно, это был крупный (хотя и очень дорогостоящий) шаг вперед на пути освоения космоса.
Первые успехи СССР и США побудили некоторые страны к активизации своих усилий в космической деятельности. Американскими носителями были запущены первый английский КА "Ариэль-1" (1962 г.), первый канадский КА "Алуэт-1" (1962 г.), первый итальянский КА "Сан-Марко" (1964 г.). Однако запуски КА чужими носителями ставили страны - владельцы КА в зависимость от США. Поэтому начались работы по созданию собственных носителей. Наибольших успехов на этом поприще достигла Франция, уже в 1965 г. запустившая КА "А-1" собственным носителем "Диаман-А". В дальнейшем, развивая этот успех, Франция разработала семейство носителей "Ариан", являющееся одним из самых рентабельных.
Несомненным успехом мировой космонавтики было осуществление программы ЭПАС, заключительный этап которой - запуск и стыковка на орбите космических кораблей "Союз" и "Аполлон" - был осуществлен в июле 1975 г. Этот полет ознаменовал собой начало международных программ, которые успешно развивались в последнюю четверть XX века и несомненным успехом которых явились изготовление, запуск и сборка на орбите Международной космической станции. Особое значение приобрела международная кооперация в сфере космических услуг, где лидирующее место принадлежит ГКНПЦ им. М.В. Хруничева.
В этой книге авторы на основе своего многолетнего опыта работы в области проектирования и практического создания ракетно-космических систем, анализа и обобщения известных им разработок по космонавтике в России и за рубежом изложили свою точку зрения на развитие космонавтики в XXI веке. Ближайшее будущее определит, правы мы были или нет. Хотелось бы выразить благодарность за ценные советы по содержанию книги академикам РАН Н.А. Анфимову и А.А. Галееву, докторам технических наук Г.М. Тамковичу и В.В. Остроухову.
Авторы благодарят за помощь по сбору материалов и обсуждению рукописи книги доктора технических наук, профессора Б.Н. Родионова, кандидатов технических наук А.Ф. Акимова, Н.В. Васильева, И.Н. Голованева, С.Б. Кабанова, В.Т. Коновалова, М.И. Макарова, A.M. Максимова, Л.С. Медушевского, Е.Г. Трофимова, И.Л. Черкасова, кандидата военных наук С.В. Павлова, ведущих специалистов НИИ КС А.А. Качекана, Ю.Г. Пичурина, В.Л. Светличного, а также Ю.А. Пешнина и Н.Г. Макарову за техническую помощь в подготовке книги. Авторы выражают глубокую признательность за ценные советы по содержанию рукописи кандидатам технических наук Е.И. Моторному, В.Ф. Нагавкину, O.K. Роскину, С.В. Сорокину, С.К. Шаевичу, В.Ю. Юрьеву и директору программы И.А. Глазковой.
Авторы с благодарностью воспримут все замечания, предложения и критические статьи, которые, мы полагаем, последуют после издания книги и еще раз подтвердят, что проблемы космонавтики действительно актуальны и требуют пристального внимания ученых и практиков, а также всех тех, кто живет будущим.
