Космонавтика

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск
Макет ракеты «Восток» в Москве на ВДНХ

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[1].

В русском языке этот термин был употреблён одним из пионеров советской ракетной техники Г. Э. Лангемаком[2], 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».

Этимология[править | править вики-текст]

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. В 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»[3]. Основные идеи, изложенные в монографии, Штернфельд доложил в Варшавском университете 6-ого декабря 1933 года.

В словарях слово «космонавтика» отмечено с 1958 года[4]. В художественной литературе слово «космонавт» впервые появилось в 1950 году в фантастической повести Виктора Сапарина «Новая планета»[3].

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.[4]

История[править | править вики-текст]

Ранняя история (до 1945 года)[править | править вики-текст]

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.[5] 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. В СССР исследовательские работы вели Группа изучения реактивного движения (Москва) и Газодинамическая лаборатория (Ленинград). В 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. В 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. В 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. В июне 1944 года ракета V-2 стала первым сделанным человеком объектом в космосе, достигнув в суборбитальном полете высоты 176 км.[6]

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.[7]

Ранняя советская ракетно-космическая программа[править | править вики-текст]

Для создания средств доставки ядерного оружия 13 мая 1946 года Совет Министров СССР принял постановление о развёртывании масштабной работы по развитию ракетостроения. В 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 пришел 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. В 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[править | править вики-текст]

«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:

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[править | править вики-текст]

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.

Современность[править | править вики-текст]

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.[9]

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[править | править вики-текст]

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. В перспективе — разработка ресурсов Луны, других планет Солнечной системы и астероидов, удаление в космос отходов вредных промышленных производств.

Военно-космическая деятельность[править | править вики-текст]

Космические аппараты используются для спутниковой разведки, дальнего обнаружения баллистических ракет, связи, навигации. Создавались также системы противоспутникового оружия.

Космические агентства[править | править вики-текст]

Важные космические программы и полёты КА разных стран[править | править вики-текст]

Искусственные спутники Земли (ИСЗ)[править | править вики-текст]

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[править | править вики-текст]

см. Категория: Космические телескопы

Автоматические межпланетные станции[править | править вики-текст]

Лунные станции[править | править вики-текст]

см. Категория: Автоматические межпланетные станции

Пилотируемые полёты[править | править вики-текст]

см. Категория: Пилотируемые КА

Орбитальные станции[править | править вики-текст]

см. Категория: Орбитальные станции

Частные космические корабли[править | править вики-текст]

Ракеты-носители[править | править вики-текст]

См. также[править | править вики-текст]

Примечания[править | править вики-текст]

  1. Космонавтика - Астрономический словарь. EdwART (2010). Проверено 29 ноября 2012. Архивировано из первоисточника 1 декабря 2012.
  2. Статья Эдуарда Вилля Георгий Лангемак — отец «Катюши»
  3. 1 2 Первушин А. И. «Красный космос. Звездные корабли Советской империи». М.: «Яуза», «Эксмо», 2007. ISBN 5-699-19622-6
  4. 1 2 П. Я. Черных. «Историко-этимологический словарь современного русского языка», том 1. М.: «Русский язык», 1994. ISBN 5-200-02283-5
  5. Н. И. Кибальчич. Биографическая статья в БСЭ.
  6. Вальтер Дорнбергер: Пенемюде, c. 297 (Peenemuende, Walter Dornberger, Moewig, Berlin 1985. ISBN 3-8118-4341-9(нем.)
  7. Ракета. Историческая справка
  8. Что составляло примерно 0,14 % (1958) и 0,3 % (1960) от расходов федерального бюджета США
  9. Исследование: США затратили на космические программы $48,8 млрд // ИТАР-ТАСС

Литература[править | править вики-текст]

Энциклопедии по космонавтике
  • 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. В 2-х томах. М.: Военный парад, 2002.
  • интернет-энциклопедия «Космонавтика»

Ссылки[править | править вики-текст]