Освоєння космосу - Найважливіші етапи. Історія розвитку вітчизняної космонавтики

Історія розвитку вітчизняної космонавтики

Космонавтика стала справою життя кількох поколінь наших співвітчизників. Російські дослідники були першовідкривачами в цій сфері.

Величезний внесок в справу розвитку космонавтики вніс російський вчений, простий вчитель повітового училища Калузької губернії Костянтин Едуардович Ціолковський. Розмірковуючи про життя в космічному просторі, Ціолковський почав писати наукову роботу під назвою «Вільний простір». Про те, як вийти в космос, вчений поки що не знав. У 1902 р надіслав до журналу «Нове обозрение» працю, супроводивши його записом: «Я розробив деякі сторони питання про підняття в простір за допомогою реактивного приладу, подібного ракеті. Математичні висновки, засновані на наукових даних і багато разів перевірені, вказують на можливість за допомогою таких приладів підніматися в небесний простір і, може бути, обґрунтовувати поселення за межами земної атмосфери ».

У 1903 р ця праця - «Дослідження світових просторів реактивними приладами» - був опублікований. У ньому вчений розробив теоретичні основи можливості польотів у космос. Ця робота і наступні праці, написані Костянтином Едуардовичем, дають підставу нашим співвітчизникам вважати його батьком російської космонавтики.

Глибокі дослідження можливості польотів людини в космос пов'язані з іменами інших російських вчених - інженера і самоучки. Кожен з них вніс свій внесок в розвиток космонавтики. Фрідріх Артурович багато робіт присвятив проблемі створення умов для життя людини в космосі. Юрій Васильович розробив багатоступінчастий варіант ракети, запропонував оптимальну траєкторію виведення ракети на орбіту. Ці ідеї наших співвітчизників використовуються в даний час усіма космічними державами, мають загальносвітове значення.

Цілеспрямоване розвиток теоретичних основ космонавтики як науки і проведення робіт зі створення реактивних апаратів в нашій країні пов'язано з діяльністю в 20-30-х роках Газодинамічної лабораторії (ГДЛ) і Груп вивчення реактивного руху (ГИРД), а в подальшому реактивного науково-дослідного інституту ( РНДІ), сформованого на основі ГДЛ і московської ГИРД. У цих організаціях активно працювали, і інші, а також майбутній Головний конструктор ракетно-космічних систем, що вніс основний внесок в створення перших ракет-носіїв (РН), штучних супутників Землі, пілотованих космічних кораблів (КК). Зусиллями фахівців в цих організаціях були розроблені перші реактивні апарати з двигунами на твердому і рідкому паливі, проведені їх вогневі і льотні випробування. Було покладено початок вітчизняної реактивної техніці.

Роботи і дослідження по ракетній техніці практично у всіх можливих областях її застосування до Великої Вітчизняної війни і навіть під час ВВВ велися в нашій країні досить широко. Крім ракет з двигунами на різних видах палива, був розроблений і випробуваний ракетоплан РП-318-1 на основі планера СК-9 (розробки) і двигуна РДА-1-150 (розробки), що показав принципову можливість створення і перспективність реактивної авіації. Були розроблені також різні типи крилатих ракет (класів «земля-земля», «повітря-повітря» та інші), в тому числі і з автоматичною системою управління. Природно, широкий розвиток в передвоєнний час отримали тільки роботи по створенню некерованих реактивних снарядів. Розроблена проста технологія їх масового виробництва дозволила гвардійським мінометним частинам і з'єднанням внести істотний внесок у справу перемоги над фашизмом.

13 травня 1946 р Радою Міністрів СРСР було випущено основне постанову, що передбачає створення всієї інфраструктури ракетної промисловості. Значний наголос був зроблений, виходячи з складалася на той час військово-політичної обстановки, на створенні рідинних балістичних ракет дальньої дії (БРДД) з перспективою досягнення міжконтинентальної дальності стрільби і оснащення їх ядерних боєзарядів, а також на створенні ефективної системи ППО, що базується на зенітних керованих ракетах і реактивних винищувачах-перехоплювачів.

Історично створення ракетно-космічної галузі промисловості було пов'язано з необхідністю розробки бойових ракет в інтересах оборони країни. Таким чином, зазначеною постановою були фактично створені всі необхідні умови швидкого розвитку вітчизняної космонавтики. Почалася напружена робота по становленню ракетно-космічної промисловості і техніки.

В історію людства увійшли дві знаменні події, пов'язаних з розвитком вітчизняної космонавтики і відкрили епоху практичного освоєння космосу: запуск на орбіту першого в світі штучного супутника Землі (ШСЗ) (4 жовтня 1957 г.) і перший політ людини в космічному кораблі по орбіті ШСЗ ( 12 квітня 1961 г.). Роль головної організації в цих роботах відводилася Державному НДІ реактивного озброєння № 88 (НДІ-88), який став фактично «альма-матер» для всіх провідних фахівців ракетно-космічної галузі. У його надрах проводилися теоретичні, проектні та експериментальні роботи по перспективної ракетно-космічній техніці. Тут же проектуванням БРДД з рідинним ракетним двигуном (ЖРД) займався колектив, очолюваний Головним конструктором Сергієм Павловичем Корольовим; в 1956 р став самостійною організацією - ОКБ-1 (сьогодні це всесвітньо відома Ракетно-космічна корпорація (РКК) "Енергія" ім.).

Виконуючи завдання уряду щодо створення БРДД, націлював колектив на одночасну розробку і виконання програм вивчення і освоєння космосу, починаючи з наукових досліджень верхніх шарів атмосфери Землі. Тому за польотом першої вітчизняної балістичної ракети Р-1 (10.10.1948 р) пішли польоти геофізичних ракет Р-1А, Р-1Б, Р-1В і інших.

Влітку 1957 року було опубліковано важливе урядове повідомлення про проведення в Радянському Союзі успішних випробувань багатоступінчастої ракети. «Політ ракети, - говорилося в повідомленні, - проходив на дуже великий, до сих пір не досягається висоті». Цим повідомленням було відзначено створення грізної зброї міжконтинентальної балістичної ракети Р-7 - знаменитої «сімки».

Саме поява «сімки» забезпечувало сприятливу можливість виводити в космос штучні супутники Землі. Але для цього необхідно було зробити дуже багато: розробити, побудувати і випробувати двигуни загальною потужністю в мільйони кінських сил, оснастити ракету складною системою управління, нарешті, побудувати космодром, звідки ракеті належало стартувати. Цю важку задачу вирішили наші фахівці, наш народ, наша країна. Вирішили першими в світі.

Всі роботи по створенню першого штучного супутника Землі очолювалися королівським ОКБ-1. Проект супутника кілька разів переглядався, поки, нарешті, не зупинилися на варіанті апарату, запуск якого міг бути здійснений за допомогою створеної ракети Р-7 і в стислі терміни. Факт виведення супутника на орбіту повинен був бути зафіксований всіма країнами світу, для чого на супутнику змонтували радіотехнічну апаратуру.

4 жовтня 1957 року з космодрому Байконур перший в світі ШСЗ був виведений на навколоземну орбіту ракетою-носієм Р-7. Точне вимірювання параметрів орбіти супутника здійснювалося наземними радіотехнічними та оптичними станціями. Запуск і політ першого ШСЗ дозволили отримати дані про тривалість його існування на орбіті навколо Землі, проходженню радіохвиль через іоносферу і впливу умов космічного польоту на бортову апаратуру.

Розвиток ракетно-космічних систем йшло бурхливими темпами. Польоти перших штучних супутників Землі, Сонця, Місяця, Венери, Марса, досягнення вперше автоматичними апаратами поверхні Місяця, Венери, Марса і м'яка посадка на ці небесні тіла, фотографування зворотного боку Місяця і передача на Землю зображення місячної поверхні, перший обліт Місяця і повернення на землю автоматичного корабля з тваринами, доставка роботом зразків місячної породи на землю, дослідження поверхні Місяця автоматичним місяцеходом, передача на землю панорами Венери, проліт поблизу ядра комети Галлея, польоти перших космонавтів - чоловіків і жінок, одиночні і групові в одномісних і багатомісних кораблях-супутниках , перший вихід космонавта-чоловіки, а потім і жінки з корабля у відкритий космос, створення першої пілотованої орбітальної станції, автоматичного вантажного корабля постачання, польоти міжнародних екіпажів, перші перельоти космонавтів між орбітальними станціями, створення системи «Енергія» - «Буран» з повністю автоматичним поверненням многоразо вого корабля на Землю, тривала робота першого багатоланкового орбітального пілотованого комплексу та багато інших пріоритетні досягнення Росії в освоєнні космосу викликають у нас законне почуття гордості.

Перший політ в космос

12 квітня 1961 року - цей день назавжди увійшов в історію людства: вранці з космодрому «Бойконур» потужна ракета-носій вивела на орбіту перший в історії космічний корабель «Восток» з першим космонавтом Землі - громадянином Радянського Союзу Юрієм Олексійовичем Гагаріним на борту.

За 1 год. 48 хв облетів земну кулю і благополучно приземлився в околиці села Смєловка Тернівського району Саратовської області, за що був нагороджений Зіркою Героя Радянського Союзу.

За рішенням Міжнародної авіаційної федерації (ФАІ) 12 квітня відзначається Всесвітній день авіації і космонавтики. Свято встановлене указом Президії Верховної Ради СРСР від 9 квітня 1962 року.

Після польоту Юрія Гагаріна безперервно удосконалював свою майстерність як льотчик-космонавт, а також брав безпосередню участь в навчанні і тренуванні екіпажів космонавтів, в керівництві польотами КК «Схід», «Схід», «Союз».

Перший космонавт Юрій Гагарін закінчив Військово-повітряну інженерну академію імені (1961-1968), вів велику суспільно-політичну роботу, будучи депутатом Верховної Ради СРСР 6-го і 7-го скликань, член ЦК ВЛКСМ (обраний на 14-му і 15 м з'їздах ВЛКСМ), президентом Товариства радянсько-кубинської дружби.

З місією світу і дружби Юрій Олексійович відвідав багато країн, йому присуджено золоту медаль ім. АН СРСР, медаль де Лаво (ФАІ), золоті медалі та почесні дипломи міжнародної асоціації (Ліусом) «Людина в космосі» і Італійської асоціації космонавтики, золота медаль «За видатне відмінність» і почесний диплом Королівського аероклубу Швеції, Велика золота медаль і диплом ФАІ , золота медаль Британського суспільства міжпланетних повідомлень, премія Галабера з астронавтики.

З 1966 р був почесним членом Міжнародної академії астронавтики. Нагороджений орденом Леніна і медалями СРСР, а також орденами багатьох країн світу. Юрію Гагаріну присвоєно звання Герой Соціалістичної Праці ЧССР, Герой НРБ, Герой Праці СРВ.

Юрій Гагарін трагічно загинув в авіаційній катастрофі поблизу села Новоселова Кіржачський району Володимирської області при виконанні тренувального польоту на літаку (разом з льотчиком Серегиним).

З метою увічнення пам'яті Гагаріна місто Гжатськ і Гжатської район Смоленської області були перейменовані відповідно в місто Гагарін і Гагарінський район. Ім'я Юрія Гагаріна присвоєно Військово-повітряної академії в Моніно, заснована стипендія ім. для курсантів військових авіаційних училищ. Міжнародної авіаційної федерацією (ФАІ) було засновано медаль ім. Ю. А. Гагаріна. У Москві, Гагаріна, Зоряному містечку, Софії - встановлені пам'ятники космонавту; існує меморіальний будинок-музей в м Гагарін, ім'ям названо кратер на Місяці.

Юрій Гагарін був вибраний почесним громадянином міст Калуга, Новочеркаськ, Сумгаїт, Смоленськ, Вінниця, Севастополь, Саратов (СРСР), Софія, Перник (НРБ), Афіни (Греція), Фамагуста, Лімасол (Кіпр), Сен-Дені (Франція), Тренчанске-Тепліце (ЧССР).

Космонавтика як наука, а потім і як практична галузь, сформувалася в середині XX століття. Але цьому передувала цікава історія народження і розвитку ідеї польоту в космос, початок якої поклала фантазія, і тільки потім з'явилися перші теоретичні роботи і експерименти.

Так, спочатку в мріях людини політ в космічні простори здійснювався за допомогою казкових коштів або сил природи (смерчів, ураганів). Ближче до XX століття для цих цілей в описах фантастів вже були присутні технічні засоби - повітряні кулі, надпотужні гармати і, нарешті, ракетні двигуни і власне ракети. Не одне покоління молодих романтиків зросла на творах Ж. Верна, Г. Уеллса, А. Толстого, А. Казанцева, основою яких було опис космічних подорожей.

Все викладене фантастами хвилювало уми вчених. Так, К.Е. Ціолковський говорив: "Спочатку неминуче йдуть: думка, фантазія, казка, а за ними простує точний розрахунок". Публікація на початку XX століття теоретичних робіт піонерів космонавтики К.Е. Ціолковського, Ф.А. Цандера, Ю.В. Кондратюка, Р.Х. Годдарда, Г. Гансвіндта, Р. Ено-Пельтрі, Г. Оберта, В. Гомана в якійсь мірі обмежувала політ фантазії, але в той же час викликала до життя нові напрямки в науці - з'явилися спроби визначити, що може дати космонавтика суспільству і як вона на нього впливає.

Треба сказати, що ідея поєднати космічне і земне напрямки людської діяльності належить засновнику теоретичної космонавтики К.Е. Ціолковського. Коли вчений говорив: "Планета є колиска розуму, але не можна вічно жити в колисці", він не висував альтернативи - або Земля, або космос. Ціолковський ніколи не вважав вихід в космос наслідком якоїсь безвиході життя на Землі. Навпаки, він говорив про раціональне перетворення природи нашої планети силою розуму. Люди, стверджував учений, "змінять поверхню Землі, її океани, атмосферу, рослини і самих себе. Управлятимуть кліматом і розпоряджатимуться в межах Сонячної системи, як на самій Землі, яка ще невизначено довгий час буде залишатися житлом людства".

В СРСР початок практичних робіт з космічних програм пов'язано з іменами С.П. Королева і М.К. Тихонравова. В початку 1945 р М.К. Тихонравов організував групу фахівців РНДІ по розробці проекту пілотованого висотного ракетного апарата (кабіни з двома космонавтами) для досліджень-ня верхніх шарів атмосфери. До групи увійшли Н.Г. Чернишов, П. І. Іванов, В.Н. Галковский, Г.М. Москаленко та ін. Проект було вирішено створювати на базі одноступеневою рідинної ракети, розрахованої для вертикального польоту на висоту до 200 км.

Цей проект (він отримав назву ВР-190) передбачав вирішення наступних завдань:

дослідження умов невагомості в короткочасному вільному польоті людини в герметичній кабіні;
вивчення руху центру мас кабіни і її руху біля центру мас після відділення від ракети-носія;
отримання даних про верхніх шарах атмосфери; перевірка працездатності систем (поділу, спуску, стабілізації, приземлення і ін.), що входять в конструкцію висотної кабіни.

У проекті ВР-190 вперше були запропоновані наступні рішення, що знайшли застосування в сучасних КА:

парашутна система спуску, гальмівний ракетний двигун м'якої посадки, система поділу із застосуванням піроболтів;
електроконтактна штанга для превентивних запалювання двигуна м'якої посадки, бескатапультная герметична кабіна з системою забезпечення життєдіяльності;
система стабілізації кабіни за межами щільних шарів атмосфери з застосуванням сопел малої тяги.

В цілому проект ВР-190 був комплекс нових технічних рішень і концепцій, підтверджених тепер ходом розвитку вітчизняної і зарубіжної ракетно-космічної техніки. У 1946 р матеріали проекту ВР-190 були повідомлені М.К. Ті-хонравовим І.В. Сталіну. З 1947 р Тихонравов зі своєю групою працює над ідеєю ракетного пакета і в кінці 1940-х - початку 1950-х рр. показує можливість отримання першої космічної швидкості і запуску штучного супутника Землі (ШСЗ) за допомогою розроблялася в той час в країні ракетної бази. У 1950-1953 рр. зусилля співробітників групи М.К. Тихонравова були спрямовані на вивчення проблем створення складових ракет-носіїв і штучних супутників.

У доповіді Уряду в 1954 р про можливість розробки ШСЗ С.П. Корольов писав: "По вашою вказівкою уявляю доповідну записку тов. Тихонравова М.К." Про штучному супутнику Землі ... ". У звіті про наукову діяльність за 1954 р С.П. Корольов відзначав:" Ми вважали б можливим провести ескізний розробку проекту самого ШСЗ з урахуванням ведуться робіт (особливо заслуговують на увагу роботи М.К. Тихонравова ...) ".

Розгорнулися роботи по підготовці запуску першого ШСЗ ПС-1. Був створений перший Рада головних конструкторів на чолі з С.П. Ко-рольовим, який в подальшому і здійснював керівництво кос-мічного програмою СРСР, який став світовим лідером в освое-ванні космосу. Створене під керівництвом С.П. Королева ОКБ-1 -ЦКБЕМ - НВО "Енергія" стало з початку 1950-х рр. центром космічний-чеський науки і промисловості в СРСР.

Космонавтика унікальна тим, що багато передбачене спочатку фантастами, а потім вченими сталося воістину з космічною швидкістю. Всього сорок з гаком років пройшло з дня запуску пер-вого штучного супутника Землі, 4 жовтня 1957 року, а історія космонавтики вже містить серії чудових досягнень, отриманих спочатку СРСР і США, а потім і іншими кос-мическими державами.

Вже багато тисяч супутників літають на орбітах навколо Землі, апарати досягли поверхні Місяця, Венери, Марса; наукова апаратура посилалася до Юпітера, Меркурія, Сатурна для отримання знань про ці віддалених планетах Сонячної системи.

Тріумфом космонавтики став запуск 12 квітня 1961 р першої людини в космос - Ю.А. Гагаріна. Потім - груповий політ, вихід людини в космос, створення орбітальних станцій "Салют", "Мир" ... СРСР на довгий час став провідною країною в світі за пі-лотіруемим програмами.

Показовою є тенденція переходу від запуску одиночних КА для вирішення в першу чергу військових завдань до створення великомасштабних космічних систем в інтересах вирішення широкого спектра завдань (в тому числі соціально-економічних і наукових) і до інтеграції космічних галузей різних країн.

Чого ж досягла космічна наука в XX столітті? Для повідомлення ракет-носіїв космічних швидкостей розроблені потужні рідинні ракетні двигуни. У цій області особливо велика заслуга В.П. Глушко. Створення таких двигунів стало можливим завдяки реалізації нових наукових ідей і схем, практично виключають втрати на привід турбонасосних агрегатів. Розробка ракет-носіїв і рідинних ракетних двигунів сприяла розвитку термо-, гідро- і газодинаміки, теорії теплопередачі і міцності, металургії високоміцних і жаростійких матеріалів, хімії палив, вимірювальної техніки, вакуумної та плазмової технології. Подальший розвиток отримали твердопаливні та інші типи ракетних двигунів.

На початку 1950-х рр. радянські вчені М.В. Келдиш, В.А. Котельников, А.Ю. Ішлінський, Л.І. Сєдов, Б.В. Раушенбах і ін. Розробили математичні закономірності і навігаційно-балістична забезпечення космічних польотів.

Завдання, які виникали при підготовці та реалізації космічних польотів, послужили поштовхом для інтенсивного розвитку і таких загальнонаукових дисциплін, як небесна і теоретична механіка. Широке використання нових математичних методів і створення досконалих обчислювальних машин дозволило вирішувати найскладніші завдання проектування орбіт космічних апаратів і управління ними в процесі польоту, і в результаті виникла нова наукова дисципліна - динаміка космічного польоту.

Конструкторські бюро, котрих очолював Н.А. Пілюгін і В.І. Кузнєцовим, створили унікальні системи управління ракетно-космічною технікою, що володіють високою надійністю.

В цей же час В.П. Глушко, A.M. Ісаєв створили передову в світі школу практичного ракетного двигунобудування. А теоретичні основи цієї школи були закладені ще в 1930-і рр., На зорі вітчизняного ракетобудування. І зараз передові позиції Росії в цій області зберігаються.

Завдяки напруженої творчої праці конструкторських бюро під керівництвом В.М. Мясищева, В.Н. Челомея, Д.А. Полухина були виконані роботи по створенню великогабаритних особливо міцних оболонок. Це стало основою створення потужних міжконтинентальних ракет УР-200, УР-500, УР-700, а потім і пілотованих станцій "Салют", "Алмаз", "Мир", моду лей Двадцятитонний-го класу "Квант", "Кристал", "Природа", "Спектр", сучасних модулів для Міжнародної космічної станції (МКС) "Зоря" і "Зірка", ракет-носіїв сімейства "Протон". Творче со-співпраця конструкторів цих конструкторських бюро і машинобудівного заводу ім. М.В. Хрунічева дозволило до початку XXI століття створити сімейство носіїв "Ангара", комплекс малих космічних апаратів і виготовити модулі МКС. Об'єднання КБ і заводу і реструктуризація цих підрозділів дали можливість створити найбільшу в Росії корпорацію - Державний космічний науково-виробничий центр ім. М.В. Хрунічева.

Велика робота по створенню ракет-носіїв на базі балістичних ракет була виконана в КБ "Південне", очолювався М.К. Янгелем. Надійність цих ракет-носіїв легкого класу не знає аналогів в світовій космонавтиці. У цьому ж КБ під керівництвом В.Ф. Уткіна була створена ракета-носій середнього класу "Зеніт" - представник другого покоління ракет-носіїв.

За чотири десятиліття істотно зросли можливості сис-тем управління ракет-носіїв і космічних апаратів. Якщо в 1957-1958 рр. при виведенні штучних супутників на орбіту навколо Землі доспускалась помилка в кілька десятків кілометрів, то до середини 1960-х рр. точність систем управління була вже настільки висока, що дозволила космічному апарату, запущеного на Місяць, здійснити посадку на її поверхні з відхиленням від наміченої точки всього на 5 км. Системи управління конструкції Н.А. Пилюгіна були одними з кращих в світі.

Великі досягнення космонавтики в області космічного зв'язку, телемовлення, ретрансляції та навігації, перехід до високошвидкісних лініях дозволили вже в 1965 р передати на Землю фотографії планети Марс з відстані, що перевищує 200 млн км, а в 1980 р зображення Сатурна було передано на Землю з відстані близько 1,5 млрд км. Науково-виробниче об'єднання прикладної механіки, багато років очолюване М.Ф. Решетньовим, спочатку було створено як філія ОКБ С.П. Королева; це НПО - один зі світових лідерів з розробки космічних апаратів такого призначення.

Створюються супутникові системи зв'язку, що охоплюють практично всі країни світу і забезпечують двосторонню оперативний зв'язок з будь-якими абонентами. Цей вид зв'язку виявився найнадійнішим і стає все більш вигідним. Системи ретрансляції дозволяють здійснювати управління космічними угрупованнями з одного пункту на Землі. Створені та експлуатуються супутникові навігаційні системи. Без цих систем вже не мислиться сьогодні використання сучасних транспортних засобів - торговельних суден, літаків цивільної авіації, військової техніки та ін.

Відбулися якісні зміни і в області пілотованих польотів. Здатність успішно працювати поза космічним кораблем вперше була доведена радянськими космонавтами в 1960-1970-х рр., А в 1980-1990-х рр. була продемонстрована здатність людини жити і працювати в умовах невагомості протягом року. Під час польотів було проведено також велике число експериментів - технічних, геофізичних і астрономічних.

Найважливішими є дослідження в галузі космічної медицини і систем життєзабезпечення. Необхідно глибоко вивчити людини і засоби життєзабезпечення тим щоб визначити, що можна доручити людині в космосі, особливо при тривалому космічному польоті.

Одним з перших космічних експериментів було фотографування Землі, яке показало, як багато можуть дати спостереження з космосу для відкриття і розумного використання природних ресурсів. Завдання по розробці комплексів фото- і оптикоелектронні зондування землі, картографування, дослідження природних ресурсів, екологічного моніторингу, а також по створенню ракет-носіїв середнього класу на базі ракет Р-7А виконує колишній філія № 3 ОКБ, перетворений спочатку в ЦСКБ, а сьогодні в ГРНПЦ "ЦСКБ - Прогрес" на чолі з Д.І. Козловим.

У 1967 р в ході автоматичної стиковки двох безпілотних штучних супутників Землі "Космос-186" і "Космос-188" була вирішена одна з найбільших науково-технічна проблема зустрічі і стикування КА в космосі, яка дозволила в порівняно короткі терміни створити першу орбітальну станцію (СРСР) і вибрати найбільш раціональну схему польоту космічних кораблів до Місяця з висадкою землян на її поверхню (США). У 1981 р був здійснений перший політ багаторазової транспортної космічної системи "Спейс Шаттл" (США), а в 1991 р стартувала вітчизняна система "Енергія" - "Буран".

В цілому рішення різноманітних завдань дослідження космосу - від запусків штучних супутників Землі до запусків міжпланетних космічних апаратів і пілотованих кораблів і станцій - дало багато безцінної наукової інформації про Всесвіт і планетах Сонячної системи і значно сприяло технічному прогресу людства. Супутники Землі спільно з зонди-рующими ракетами дозволили отримати детальні дані про навколоземному космічному просторі. Так, за допомогою перших штучних супутників були виявлені радіаційні пояси, в ході їх дослідження було глибше вивчено взаємодію Землі з зарядженими частинками, що випускаються Сонцем. Міжпланетні космічні польоти допомогли нам глибше зрозуміти природу багатьох планетарних явищ - сонячного вітру, сонячних бурь, метеоритних дощів і ін.

Космічні апарати, запущені до Місяця, передали знімки її поверхні, сфотографував і в тому числі і її невидиму з Землі бік з роздільною здатністю, що значно перевершує можливості земних коштів. Були взяті проби місячного грун-ту, а також доставлені на місячну поверхню автоматичні самохідні апарати "Місяцехід-1" і "Місяцехід-2".

Автоматичні космічні апарати дали можливість отримати додаткову інформацію про форму і гравітаційне поле Землі, уточнити тонкі деталі форми Землі і її магнітного поля. Штучні супутники допомогли отримати більш точні дані про масу, формі і орбіті Місяця. Маси Венери і Марса також були уточнені за допомогою спостережень траєкторій польотів космічних апаратів.

Великий внесок у розвиток передової техніки внесли проектування, виготовлення і експлуатація дуже складних космічних систем. Автоматичні космічні апарати, що посилаються до планет, є, по суті справи, роботами, керованими з Землі за допомогою радіокоманд. Необхідність розробки надійних систем для вирішення завдань такого роду привела до більш досконалого розуміння проблеми аналізу та синтезу різних складних технічних систем. Такі системи знаходять застосування як в космічних дослідженнях, так і в багатьох інших областях людської діяльності. Вимоги космонавтики зумовили необхідність конструювання комплексних автоматичних пристроїв при жорстких обмеженнях, викликаних вантажопідйомністю ракет-носіїв і умовами космічного простору, що стало додатковим стимулом для швидкого вдосконалення автомати-тики і мікроелектроніки.

На виконання цих програм великий внесок внесли КБ, керовані Г.Н. Бабакіним, Г.Я. Гуськовим, В.М. Ковтуненко, Д.І. Козловим, М.М. Шереметьєвський та ін. Космонавтика викликала до життя новий напрямок в техніці і будівництві - космодромостроеніе. Родоначальниками цього напрямку у нас в країні стали колективи під керівництвом круп-них вчених В.П. Бармина і В.Н. Соловйова. В даний час в світі функціонує більше десятка космодромів з унікальними наземними автоматизованими комплексами, випробувальними станціями та іншими складними засобами підготовки космічних апаратів і ракет-носіїв до пуску. Росія інтенсивно здійснює запуски з відомих всьому світу космодромів Байконур і Плесецьк, а також проводить експериментальні пуски з створюваного на сході країни космодрому Вільний.

Сучасні потреби в зв'язку та дистанційному управлінні на великих відстанях привели до розвитку високоякісних систем управління і контролю, які сприяли розвитку технічних методів стеження за космічними апаратами і вимірювання параметрів їх руху на міжпланетних відстанях, відкривши нові сфери застосування супутників. У сучасній космонавтиці це один із пріоритетних напрямків. Наземний авто-матизировать комплекс управління, розроблений М.С. Рязанським і Л.І. Гусєвим, і сьогодні забезпечує функціонування орбітального угрупування Росії.

Розвиток робіт в галузі космічної техніки призвело до створення систем космічного метеозабезпечення, які при виникненні такої потреби отримують знімки хмарного покриву Землі і ведуть спостереження в різних діапазонах спектру. Дані метеосупутників є основою для складання оперативних прогнозів погоди, в першу чергу по великим регіонам. В даний час практично всі країни світу використовують космічні інформацію про погоду.

Результати, одержані в області супутникової геодезії, особ-но важливі для вирішення військових завдань, картування природних ресурсів, підвищення точності траєкторних вимірювань, а також для вивчення Землі. З використанням космічних засобів з'являється унікальна можливість вирішення завдань екологічного моніторингу Землі і глобального контролю природних ресурсів. Результати космічних зйомок опинилися ефективним засобом спостереження за розвитком посівів сільськогосподарських культур, виявлення захворювань рослинності, вимірювання деяких грунтових факторів, стану водного середовища і т.д. Сукупність різних методів космічної зйомки забезпечує практично достовірну, повну і детальну інформацію про природні ресурси і стан навколишнього середовища.

Крім уже визначилися напрямків, очевидно, будуть розвиватися і нові напрямки використання космічної техніки, наприклад організація технологічних виробництв, неможливих в земних умовах. Так, невагомість можна використовувати для отримання кристалів напівпровідникових сполук. Такі кристали знайдуть застосування в електронній промисловості для створення нового класу напівпровідникових приладів. В умов не-вагомості вільно ширяє рідкий метал та інші матеріали легко деформувати слабкими магнітними полями. Це відкриває шлях для отримання злитків будь-який наперед заданої форми без їх кристалізації в виливницях, як це робиться на Землі. Особливість таких злитків - майже повна відсутність внутрішніх напружень і висока чистота.

Використання космічних засобів відіграє визначальну роль у створенні єдиного інформаційного простору Росії, забезпеченні глобальності телекомунікацій, особливо в період масового впровадження в країні мережі Internet. Майбутнє в розвитку Internet - це широке використання високошвидкісних широкосмугових космічних каналів зв'язку, бо в XXI столітті володіння і обмін інформацією стане не менш важливим, ніж володіння ядерною зброєю.

Наша пілотована космонавтика націлена на подальший розвиток науки, раціональне використання природних ресурсів Землі, рішення задач екологічного моніторингу суші і океану. Для цього необхідне створення пілотованих коштів як для польотів на навколоземних орбітах, так і для здійснення віковічної мрії людства - польотів до інших планет.

Можливість здійснення таких задумів нерозривно пов'язана з вирішенням завдань щодо створення нових двигунів для польотів у космічному просторі не потребують значних запасів палива, наприклад іонних, фотонних, а також використовують природні сили - силу гравітації, торсіонні поля і ін.

Створення нових унікальних зразків ракетно-космічної техніки, а також методів космічних досліджень, проведення космічних експериментів на автоматичних і пілотованих кораблях і станціях в навколоземному космосі, а також на орбітах планет Сонячної системи - благодатний грунт об'єднання зусиль вчених і конструкторів різних країн.

На початку XXI століття в космічному польоті знаходяться десятки тисяч об'єктів штучного походження. В їх число входять космічні апарати та фрагменти (останні ступені ракет-носіїв, обтічники, перехідники та відокремлюються деталі).

Тому поряд з гостро стоїть проблемою боротьби з забруднень третьому нашої планети постане питання боротьби із засміченням навколоземного космічного простору. Уже в даний час однією з проблем є розподіл частотного ресурсу геостаціонарної орбіти внаслідок її насичення К А різного призначення.

Завдання по освоєнню космічного простору вирішували і вирішують в СРСР і Росії ряд організацій і підприємств, очолюваних плеядою спадкоємців першої Ради головних конструкторів Ю.П. Семеновим, Н.А. Анфімова, І.В. Бармін, Г.П. Бірюковим, Б.І. Губановим, Г.А. Єфремовим, А.Г. Козловим, Б.І. Каторгін, Г.Є. Лозино-Лозинським і ін.

Разом з проведенням дослідно-конструкторських робіт розвивалося в СРСР і серійне виробництво космічної техніки. Для створення комплексу "Енергія" - "Буран" в кооперацію з цієї роботі входило понад 1000 підприємств. Директори заводів-виготовлювачів С.С. Бовкун, А.І. Кисельов, І.І. Клебанов, Л.Д. Кучма, А.А. Макаров, В.Д. Вачнадзе, А.А. Чижов і багато інших в короткі терміни налагоджували виробництво і забезпечували випуск продукції. Особливо необхідно відзначити роль ряду керівників космічної галузі. Це Д.Ф. Устинов, К.М. Руднєв, В.М. Рябіков, Л.В. Смирнов, С.А. Афанасьєв, О.Д. Бакланов, В.Х. Догужіев, О.Н. Шишкін, Ю.Н. Коптєв, А.Г. Карась, А.А. Максимов, В.Л. Іванов.

Успішним запуском в 1962 р "Космосу-4" почалося використання космосу в інтересах оборони нашої країни. Це завдання вирішувалася спочатку НДІ-4 МО, а потім з його складу було виділено ЦНДІ-50 МО. Тут обгрунтовувалося створення космічних систем військового і подвійного призначення, в розвиток яких визначальний внесок внесли відомі військові вчені Т.І. Левін, Г.П. Мельников, І.В. Мещеряков, Ю.А. Мозжорін, П.Є. Ельясберг, І.І. Яцунский і ін.

Загальновизнано, що застосування космічних засобів дозволяє в 1,5-2 рази підвищити ефективність дій збройних сил. Особливості ведення воєн і збройних конфліктів кон-ца XX століття показали, що роль космосу при вирішенні задач воєн-ного протистояння постійно зростає. Тільки космічні засоби розвідки, навігації, зв'язку забезпечують можливість бачення противника на всю глибину його оборони, глобальну зв'язок, високоточне оперативне визначення координат будь-яких об'єктів, що дозволяє вести бойові дії практично "з ходу" на необладнаних з військової точки зору територіях і віддалених театрах військових дій. Тільки використання космічних засобів дозволить забезпечити захист територій від ракетно-ядерного нападу будь-якого агресора. Космос стає основою військової могутності кожної держави - це яскрава тенденція нового тисячоліття.

У цих умовах необхідні нові підходи до розробки перспективних зразків ракетно-космічної техніки, докорінно відрізняються від існуючого покоління космічних засобів. Так, нинішнє покоління орбітальних засобів - це в основному спеціалізоване застосування на базі герметичних конструкцій, з прив'язкою до конкретних типів засобів виведення. У новому тисячолітті необхідне створення багатофункціональних космічних апаратів на базі негерметичних платформ модульної конструкції, розробка уніфікованого ряду засобів виведення з маловитратною високоефективною системою їх експлуатації. Тільки в цьому випадку, спираючись на створений в ракетно-космічній галузі потенціал, Росія в XXI столітті зможе значно прискорити процес розвитку своєї економіки, забезпечити якісно новий рівень наукових досліджень, міжнародного співробітництва, вирішення соціально-економічних проблем і завдань зміцнення обороноздатності країни, що в кінцевому рахунку зміцнить її позиції в світовому співтоваристві.

Вирішальну роль у створенні російської ракетно-космічної науки і техніки грали і грають провідні підприємства ракетно-космічної галузі: ГКНПЦ ім. М.В. Хрунічева, РКК "Енергія", ЦСКБ, КБОМ, КБТМ і ін. Керівництво цією роботою здійснюється Росавіакосмосом.

В даний час російська космонавтика переживає не найкращі дні. Різко знижено фінансування космічних програм, ряд підприємств перебувають у вкрай важкому становищі. Але російська космічна наука не стоїть на місці. Навіть в цих складних умовах російські вчені проектують космічні системи XXI століття.

За кордоном початок освоєння космічного простору було покладено запуском 1 лютого 1958 р американського КА "Експлорер-1". Очолював американську космічну програму Вернер фон Браун, який був до 1945 р одним з провідних фахівців в області ракетної техніки в Німеччині, а потім працював у США. Він створив на базі балістичної ракети "Редстоун" ракету-носій "Юпітер-С", за допомогою якої і був запущений "Експлорер-1".

20 лютого 1962 р ракетою-носієм "Атлас", розробленої під керівництвом К. Боссарт, на орбіту був виведений космічний корабель "Меркурій", пілотований першим астронавтом США Дж. Тління. Однак всі ці здобутки не були повноцінними, так як повторювали кроки, які вже залишилися позаду радянської космонавтикою. Виходячи з цього уряд США вжив зусилля, спрямовані на завоювання лідируючого положення в космічній гонці. І в окремих областях космічної діяльності, на окремих ділянках космічного марафону їм це вдалося.

Так, США першими в 1964 р вивели КА на геостаціонарну орбіту. Але найбільшим успіхом стала доставка американських астронавтів на Місяць на космічному кораблі "Аполлон-11" і вихід перших людей - Н. Армстронга і Е. Олдрина - на її поверхню. Це досягнення стало можливим завдяки розробці під керівництвом фон Брауна ракет-носіїв типу "Сатурн", створених в 1964-1967 рр. за програмою "Аполлон".

РН "Сатурн" представляли собою сімейство дво- і триступеневий носіїв важкого і надважкого класу, які базуються на використанні уніфікованих блоків. Двоступеневий варіант "Сатурн-1" дозволяв виводити на низьку навколоземну орбіту корисне навантаження масою 10,2 т, а триступеневий "Сатурн-5" - 139 т (47 т на траєкторію польоту до Місяця).

Великим досягненням у розвитку американської космічної техніки стало створення багаторазової космічної системи "Спейс Шаттл" з орбітальної щаблем, що володіє аеродинамічним якістю, перший запуск якої відбувся в квітні 1981 р І, незважаючи на те що всі можливості, які забезпечує багаторазову, так і не були повністю використані, безумовно, це був великий (хоча і дуже дорогий) крок вперед на шляху освоєння космосу.

Перші успіхи СРСР і США спонукали деякі країни до активізації своїх зусиль в космічній діяльності. Американськими носіями були запущені перший англійський КА "Аріель-1" (1962 р), перший канадський КА "Алует-1" (1962 р), перший італійський КА "Сан-Марко" (1964 р). Однак запуски КА чужими носіями ставили країни - власники КА в залежність від США. Тому почалися роботи зі створення власних носіїв. Найбільших успіхів на цьому терені досягла Франція, вже в 1965 р запустивши КА "А-1" власним носієм "Діаман-А". Надалі, розвиваючи цей успіх, Франція розробила сімейство носіїв "Аріан", що є одним з найрентабельніших.

Безсумнівним успіхом світової космонавтики було здійснення програми ЕПАС, заключний етап якої - запуск і стикування на орбіті космічних кораблів "Союз" і "Аполлон" - був здійснений в липні 1975 г. Цей політ ознаменував собою початок міжнародних програм, які успішно розвивалися в останню чверть XX століття і безсумнівним успіхом яких з'явилися виготовлення, запуск і збірка на орбіті Міжнародної космічної станції. Особливе значення придбала міжнародна кооперація у сфері космічних послуг, де лідируюче місце належить ГКНПЦ ім. М.В. Хрунічева.

У цій книзі автори на основі свого багаторічного досвіду роботи в області проектування і практичного створення ракетно-космічних систем, аналізу і узагальнення відомих їм розробок з космонавтики в Росії і за кордоном виклали свою точку зору на розвиток космонавтики в XXI столітті. Найближче майбутнє визначить, праві ми були чи ні. Хотілося б висловити подяку за цінні поради по утриманню книги академікам РАН Н.А. Анфімова і А.А. Галеева, докторам технічних наук Г.М. Тамкович і В.В. Остроухова.

Автори дякують за допомогу зі збору матеріалів і обговорення рукопису книги доктора технічних наук, професора Б.М. Родіонова, кандидатів технічних наук А.Ф. Акімова, Н.В. Васильєва, І.М. Голованева, С.Б. Кабанова, В.Т. Коновалова, М. І. Макарова, A.M. Максимова, Л.С. Медушевського, Є. Г. Трофимова, І.Л. Черкасова, кандидата військових наук С.В. Павлова, провідних фахівців НДІ КС А.А. Качекана, Ю.Г. Пічуріна, В.Л. Світличного, а також Ю.А. Пешніна і Н.Г. Макарову за технічну допомогу в підготовці книги. Автори висловлюють глибоку вдячність за цінні поради по утриманню рукописи кандидатам технічних наук Є.І. Моторному, В.Ф. Нагавкіну, O.K. Росскино, С.В. Сорокіну, С.К. Шаєвич, В.Ю. Юр'єву та директору програми І.А. Глазкової.

Автори з вдячністю сприймуть всі зауваження, пропозиції та критичні статті, які, ми вважаємо, будуть після видання книги і ще раз підтвердять, що проблеми космонавтики дійсно актуальні і вимагають пильної уваги вчених і практиків, а також всіх тих, хто живе майбутнім.

Історія розвитку космонавтики

Щоб оцінити внесок того чи іншого людини в розвиток якоїсь області знань, треба простежити історію розвитку цієї галузі і спробувати побачити прямий або опосередкований вплив ідей і праць цієї людини на процес досягнення нових знань і нових успіхів. Розглянемо історію розвитку ракетної техніки і що з неї історії ракетно-космічної техніки.

Зародження ракетної техніки

Якщо говорити про саму ідею реактивного руху і першу ракету, то ця ідея, і її втілення народилися в Китаї приблизно в 2 столітті н.е. Рушійною силою ракети був порох. Китайці спочатку використовували цей винахід для розваг - китайці досі є лідерами у виробництві феєрверків. А потім поставили цю ідею на озброєння, в прямому сенсі слова: такий "феєрверк" прив'язаний до стріли збільшував дальність її польоту приблизно на 100 метрів (що було однією третиною від всієї довжини польоту), а при попаданні мета запалювалася. Було і більш грізну зброю на тому ж принципі - "списи запеклого вогню".

В такому примітивному вигляді реактивні ракети проіснували до 19 століття. Тільки в кінці 19-го століття стали робитися спроби математично пояснити реактивний рух і створити серйозне озброєння. У Росії одним з перших цим питанням зайнявся Микола Іванович Тихомиров в 1894 році 32. Тихомиров пропонував використовувати в якості рушійної сили реакцію газів, які утворюються при згорянні вибухових речовин або легко займистих рідких горючих в поєднанні з ежектіруемой навколишнім середовищем. Тихомиров став займатися цими питаннями пізніше Ціолковського, але в сенсі реалізації просунувся набагато далі, тому що він мислив більш приземлено. У 1912 році він представив морському міністерству проект реактивного снаряда. У 1915 подав прохання про видачу привілеї на новий тип "самохідних хв" для води і повітря. Винахід Тихомирова отримало позитивну оцінку експертної комісії під головуванням М. Є. Жуковського. У 1921 за пропозицією Тихомирова в Москві була створена лабораторія для розробки його винаходів, що отримала згодом (після переведення в Ленінград) найменування Газодинамічної лабораторії (ГДЛ). Незабаром після заснування діяльність ГДЛ зосередилася на створенні ракетних снарядів на бездимному поросі.

Паралельно з Тихомирова над ракетами на твердому паливі працював колишній полковник царської армії Іван Граве 33. У 1926 році він отримав патент на ракету, яка в якості палива використовувала особливий склад димного пороху. Він став пробивати свою ідею, писав навіть в ЦК ВКП (б), але ці клопоти завершилися цілком типово для того часу: полковник царської армії Граве був заарештований і засуджений. Але І.Граве ще зіграє свою роль в розвитку ракетної техніки в СРСР, і візьме участь в розробці ракет для знаменитої "Катюші".

У 1928 році була запущена ракета, паливом для неї служив порох Тихомирова. У 1930 році на ім'я Тихомирова виданий патент на рецептуру такого пороху і технологію виготовлення шашок з нього.

американський геній

За кордоном проблемою реактивного руху одним з перших зайнявся американський вчений Роберт Хітчінгс Годдард 34. Годдард в 1907 році пише статтю "Про можливість переміщення в міжпланетному просторі", яка по духу дуже близька роботі Ціолковського "Дослідження світових просторів реактивними приладами", правда Годдард поки обмежується тільки якісними оцінками і ніяких формул не виводить. Годдарда тоді було 25 років. У 1914 році Годдард отримує патенти США на конструкцію складовою ракети з конічними соплами і ракети з безперервним горінням в двох варіантах: з послідовною подачею в камеру згоряння порохових зарядів і з насосною подачею двокомпонентного рідкого палива. З 1917 року Годдард веде конструкторські розробки в області твердопаливних ракет різного типу, в тому числі, багатозарядною ракети імпульсного горіння. З 1921 Годдард переходить до експериментів з рідинними ракетними двигунами (окислювач - рідкий кисень, пальне - різні вуглеводні). Саме ці ракети на рідкому паливі стали першими прабатьками космічних ракет-носіїв. У своїх теоретичних роботах він не раз відзначав переваги рідинних ракетних двигунів. 16 березня 1926 року Годдард проводить успішний запуск найпростішої ракети з витіснювальний подачею (паливо - бензин, окислювач - рідкий кисень). Стартова вага - 4.2 кг, досягнута висота - 12.5 м, дальність польоту - 56 м. Годдарда належить першість в запуску ракети на рідкому паливі.

Роберт Годдард був людиною важкого, складного характеру. Він вважав за краще працювати таємно, у вузькому колі довірених людей, сліпо йому підпорядковувалися. За словами одного з його американських колег, " Годдард вважав ракети своїм приватним заповідником, і тих, хто так само працював над цим питанням, розглядав як браконьєрів ... Таке його ставлення призвело до того, що він відмовився від наукової традиції повідомляти про свої результати через наукові журнали ... "35. Можна додати: і не тільки через наукові журнали. Вельми характерний відповідь Годдарда від 16 серпня 1924 радянським ентузіастам дослідження проблеми міжпланетних польотів, які щиро бажали, встановити наукові зв'язки з американськими колегами. Відповідь зовсім короткий, але в ньому весь характер Годдарда :

"Університет Кларка, Уорчестер, Массачузетс, відділення фізики. Пану Лейтейзену, секретарю суспільства по дослідженню міжпланетних зв'язків. Москва, Росія.

Шановний сер! Я радий дізнатися, що в Росії створено товариство з дослідження міжпланетних зв'язків, і я буду радий співпрацювати в цій роботі в. межах можливого. Однак друкований матеріал, що стосується проведеної зараз роботи або експериментальних польотів, відсутня. Дякую за ознайомлення мене з матеріалами. Щиро ваш, директор фізичної лабораторії Р.Х. Годдард " 36 .

Цікавим виглядає ставлення Ціолковського до співпраці із зарубіжними вченими. Наведемо уривок з його листа до радянської молоді, опублікованого в "Комсомольской правде" в 1934 р .:

"У 1932 році найбільше капіталістичне Суспільство металевих дирижаблів надіслало мені листа. Просили дати докладні відомості про моїх металевих дирижаблях. Я не відповів на поставлені запитання. Я вважаю свої знання надбанням СРСР " 37 .

Таким чином, можна зробити висновок, що ні з того, ні з іншого боку не було ніякого бажання співпрацювати. Вчені дуже ревно ставилися до своєї роботи.

Спори про пріоритет

Теоретики і практики ракетної техніки в той час були абсолютно роз'єднані. Це були ті самі "... не пов'язані один з одним дослідження і досліди багатьох окремих вчених, що атакують невідому область урозбрід, подібно орді кочових вершників", про яких, стосовно, правда, до електрики, писав Ф. Енгельс в "Діалектика природи" . Роберт Годдард дуже довгий час нічого не знав про працях Ціолковського, так само як і Герман Оберт, який працював з рідинними ракетними двигунами і ракетами в Німеччині. Настільки ж самотній був у Франції один з піонерів космонавтики, інженер і льотчик Робер Есно-Пельтрі, майбутній автор двотомної праці «Астронавтика».

Розділені просторами і кордонами, не скоро дізнаються вони один про одного. 24 жовтня 1929 року Оберт роздобуде, напевно, єдину в усьому містечку Медиаш друкарську машинку з російським шрифтом і відправить в Калугу лист Ціолковського. " Я, зрозуміло, самий останній, хто став би заперечувати Ваше першість і Ваші заслуги у справі ракет, і я тільки шкодую, що не раніше 1925 р почув про Вас. Я був би, напевно, в моїх власних роботах сьогодні набагато далі і обійшовся б без тих багатьох марних праць, знаючи ваші чудові роботи ", - відкрито і чесно писав Оберт. Але ж нелегко написати так, коли тобі 35 років і ти завжди вважав себе першим. 38

У фундаментальному доповіді, присвяченому космонавтиці, француз Есно-Пельтрі жодного разу не згадав Ціолковського. Популяризатор науки письменник Я.І. Перельман, прочитавши роботу Есно-Пельтрі, написав Ціолковського в Калугу: " Є посилання на Лоренца, Годдарда, Оберта, Гомана, Вальє, - але посилань на вас я не помітив. Схоже, що автор з Вашими працями не знайомий. Прикро! "Через деякий час газета« Юманіте »досить категорично напише:" Ціолковського по справедливості слід визнати батьком наукової астронавтики ". Виходить якось ніяково. Есно-Пельтрі намагається все пояснити:" ... я зробив все зусилля для того, щоб отримати їх (роботи Ціолковского.- Я.Г.). Для мене виявилося неможливим отримати хоча б маленький документ до моїх доповідей 1912 року ". Вловлювати деяке роздратування, коли він пише, що в 1928 році отримав" від професора С. І. Чижевського заяву з вимогою підтвердити пріоритет Ціолковського "." Мені здається, я повністю задовольнив його ", - пише Есно-Пельтрі. 39

Американець Годдард за все життя ні в одній зі своїх книг, ні в статтях ніколи не називав Ціолковського, хоча отримував його калузький книги. Втім, цей важкий людина взагалі рідко посилався на чужі роботи.

нацистський геній

23 березня 1912 року в Німеччині народився Вернер фон Браун - майбутній творець ракети ФАУ-2. Його ракетна кар'єра почалася з читання науково-популярної літератури і спостереження за небом. Пізніше він згадував: " Це була мета, якої можна було присвятити все життя! Не тільки спостерігати планети в телескоп, а й самому прорватися у Всесвіт, досліджувати таємничі світи "40. Серйозний не по роках хлопчик зачитувався книгою Оберта про польоти в космос, кілька разів дивився фільм Фріца Ланга" Дівчина на Місяці ", а в 15 років вступив в суспільство космічних подорожей, де познайомився зі справжніми фахівцями-ракетниками.

Сім'я Браунов була схиблена на війні. Серед чоловіків вдома фон Браунов тільки і йшли розмови, що про зброю і війні. Ця сім'я, мабуть, була не позбавлена \u200b\u200bтого комплексу, який був притаманний багатьом німцям після поразки в Першій Світовій війні. У 1933 році в Німеччині до влади прийшли нацисти. Барон і істинний арієць Вернер фон Браун зі своїми ідеями реактивних ракет став у нагоді новому керівництву країни. Він вступив в СС, і став швидко підніматися по кар'єрних сходах. На його дослідження влади виділяли величезні гроші. Країна готувалася до війни, і фюреру було дуже потрібно нову зброю. Про польоти в космос Вернеру фон Брауну доводиться забути на довгі роки. 41

Говорити про таке поняття, як історія космонавтики, стали з середини двадцятого століття. Перші серйозні теоретичні роботи з'явилися пізніше, але саме в п'ятдесяті роки минулого століття відбулися ключові події, пов'язані з підкоренням космосу людиною.

Одним з перших вітчизняних теоретиків галузі був К. Е. Ціолковський, який в своїй праці уточнив, що точному розрахунку завжди передує фантазія. Це найбільш точно відображення космонавтики, так як спочатку вона була описана лише в творах художньої літератури і здавалася нездійсненною мрією, а сьогодні - це частина повсякденного життя і абсолютна реальність.

Основні етапи розвитку космонавтики в СРСР

Для того щоб усвідомити, наскільки динамічно розвивалася космонавтика, досить звернутися до хронології подій другої половини минулого століття. Відомі люди, яким сьогодні п'ятдесят-шістдесят років, фактично є ровесниками освоєння космосу.

Коротка послідовність наступна:

Четверте жовтня 1957 року - запуск першого супутника - символізував науково-технічний прогрес країни і її перехід від аграрного держави.
З листопада 1957 року стали регулярно запускатися ШСЗ, спрямовані на вивчення астрофізики, природних ресурсів та метеорології.
Дванадцяте квітня 1962 року - перший політ людини в космос. Ю. А. Гагарін став першим в історії, хто зміг здійснити спостереження за землею з орбіти планети. Уже через місяць другий льотчик зробив фото Землі.
Створення пілотованого космічного корабля «Союз» для дослідження природних ресурсів землі з орбіти.
У 1971 році була запущена перша орбітальна станція, що дає можливість довгострокового перебування в космосі - «Салют».
З 1977 року почав працювати комплекс станцій, що дало можливість здійснювати політ тривалістю майже п'ять років.

Орбітальна станція «Салют»

Паралельно з вивченням Землі проводилися дослідження і космічних тіл, в тому числі і найближчих планет: Венери і. До них, ще до дев'яностих років, було випущено понад тридцять станцій і супутників.

Основоположник і батько російської космонавтики

Звання батька російської космонавтики і її засновника належить Костянтину Едуардовичу Ціолковського. Він створив теоретичне обгрунтування застосування ракет для здійснення польотів в космос. А його ідея використання ракетних поїздів вилилася згодом у багатоступінчасті установки.

Костянтин Едуардович Ціолковський (1857-1935) - російський і радянський вчений-самоучка і винахідник, шкільний учитель. Основоположник теоретичної космонавтики.

На основі його праць на початкових етапах розвивалося ракетобудування.

Свої дослідження вчений-самоучка проводив ще в кінці дев'ятнадцятого століття. Його висновки зводилися до того, що саме ракеті, як конструкції, під силу здійснити космічний політ. У своїй статті він навіть представив проект подібного пристрою.

Однак його досягнення не знайшли відгуку ні в співвітчизників, ні у зарубіжних колег. До його розробкам звернулися тільки в двадцятих-тридцятих роках минулого століття. До епізодами його роздумів звертаються і до цього дня, таким чином роль академіка велика.

Прізвище російського вченого повинна бути відома, так як для дітей його дослідні роботи актуальні і в 21 столітті. У наш час професія фізика-винахідника не настільки актуальна, хоча з освоєнням космосу відкриваються і нові перспективи.

Досягнення сучасної космонавтики і перспективи її розвитку

Сучасна космонавтика зробила крок далеко вперед у порівнянні з розробками радянського періоду. Сьогодні життя в космосі вже не є чимось фантастичним, це цілком реалізована на практиці реальність. В даний час вже є напрямки туризму, а дослідження тіл і об'єктів відбуваються на найвищому рівні.

Поряд з цим передбачити подальший розвиток технологій складно, багато в чому це пов'язано зі стрімко розвиваються галузями фізики.

До основних напрямів і розробок цієї галузі в Росії відносяться:

створення сонячних електростанцій;
перенос найбільш небезпечних виробництв в космос;
надання впливу на клімат землі.

Поки вищевказані напрямки знаходяться лише на стадії розробки, але ніхто не виключає того, що вже через кілька років вони стануть такою ж реальністю, як регулярні польоти на орбіту.

Значення космонавтики для людства

З середини минулого століття у людства істотно розширилися уявлення не тільки про нашу планету, а й про Всесвіт в цілому. Самі польоти, нехай поки й не настільки віддалені, відкривають перспективи для людей щодо дослідження інших планет і галактик.

З одного боку, це здається віддаленою перспективою, з іншого, якщо зіставити динаміку розвитку технологій за останні десятиліття, то представляється можливим стати свідком і учасником подій і сучасникам.

Завдяки освоєнню космосу з'явилася можливість поглянути на деякі звичні науки і дисципліни не просто більш глибоко, але і абсолютно під іншим кутом, застосовувати раніше невідомі методи дослідження.

Практичне космостроеніе сприяло швидкому освоєнню складних технік, до яких б не звернулися за інших обставин.

Сьогодні космонавтика - частина життя кожної людини, навіть якщо люди про це не замислюються. Наприклад, спілкування по мобільному телефону або перегляд супутникового телебачення доступні саме завдяки розробкам другої половини двадцятого століття.

До основних напрямів вивчення останніх двадцяти років відносяться: навколоземний простір, Місяць і віддалені планети. Говорячи про те, скільки років космонавтиці, будемо вести відлік від запуску першого супутника, а значить, шістдесят один рік в 2018 році.

Вашій увазі пропоную розробку уроку присвяченого Дню космонавтики, з використанням комп'ютерної презентації. Даний урок носить в основному інформативний характер, тому може проводитися і різних класах. На цьому уроці учням розповідається про основні етапи розвитку космонавтики та сучасних дослідженнях планет.

Урок був підготовлений учителем фізики Батеневой О.М.

Мета: згадати, перерахувати етапи розвитку космонавтики, конструкторські винаходу стали вирішальними факторами в справі "перемоги людини над космосом" і принесли славу і пріоритет радянської науки.

Виховна: виховувати патріотизм, почуття гордості за досягнення людського розуму і за досягнення радянської науки і народу, самовіддано кує матеріальну основу "перемоги людини над космосом"; виховувати волю до перемоги на історичних прикладах.

Розвиваюча: розвивати інтерес до фізики, техніці та вітчизняної історії. Розвивати навички самостійної роботи з додатковою літературою та Інтернетом, знаходити і відбирати необхідну інформацію, відкидаючи всю сторонню, аналізувати отримані відомості, приводити їх в систему.

Матеріально-дидактичний оснащення:

"Людство не залишиться вічно на Землі,
але в гонитві за світлом і простором спочатку
сором'язливо проникне за межі атмосфери,
а потім завоює собі всі
околосолнечное простір ".

К.Е. Ціолковський

Хід уроку

1. Сьогодні наш урок присвячується Дню космонавтики, який відзначається 12 квітня. На цьому уроці я розповім вам про найбільш значущих етапах розвитку космонавтики.

Етап теоретичної космонавтики.

Розповідь про один з основоположників космонавтики К.Е. Ціолковського і його теоретичних розрахунках польотів космічних ракет.

ЦІОЛКОВСЬКИЙ Костянтин Едуардович (1857-1935) - російський радянський вчений і винахідник в області аеродинаміки, ракетодинамики, теорії літака і дирижабля; основоположник суч. космонавтики.

1903 Публікація праці "Дослідження світових просторів реактивними приладами". У цьому піонерському праці Ціолковський:

вперше в світі описав основні елементи реактивного двигуна;
прийшов до висновку, що тверді види палива не годиться для космічних польотів, і запропонував двигуни на рідкому паливі;
повністю довів неможливість виходу в космос на аеростаті або за допомогою артилерійського знаряддя;
вивів залежність між вагою палива і вагою конструкцій ракети для подолання сили земного тяжіння;
висловив ідею бортовий системи орієнтації за Сонцем або іншим небесним світилам;
проаналізував поведінку ракети поза атмосферою, в середовищі, вільному від тяжіння.

Про своє сенс життя Ціолковський говорив так:

"Основний мотив мого життя - не прожити даром, просунути людство хоч трохи вперед. Ось чому я цікавився тим, що не давало мені ні хліба, ні сили, але я сподіваюся, що мої роботи, може бути скоро, а може бути і у віддаленому майбутньому, дадуть гори хліба і безодню могутності ... людство не залишиться вічно на Землі, але в гонитві за світлом і простором спочатку боязко проникне за межі атмосфери, а потім завоює собі все околосолнечное простір ".

Так на берегах Оки зійшла зоря космічної ери. Правда, результат першої публікації виявився зовсім не той, якого очікував Ціолковський. Ні співвітчизники, ані закордонні вчені не оцінили дослідження, яким сьогодні пишається наука. Воно просто на епоху обігнало свого часу.

Етап практичної космонавтики.

Розповідь про будівництво і випробуваннях космічних апаратів під керівництвом С.П. Королева.

КОРОЛЬОВ Сергій Павлович (1907-1966) - радянський вчений і конструктор в області ракетобудування і космонавтики, головний конструктор перших ракет-носіїв, ШСЗ, пілотованих космічних кораблів, основоположник практичної космонавтики, академік АН СРСР, член президії АН СРСР, двічі Герой Соціалістичної Праці. ..

Корольов- піонер освоєння космосу. З його ім'ям пов'язана епоха перших чудових досягнень в цій області. Талант видатного вченого і організатора дозволив йому протягом багатьох років спрямовувати роботу багатьох НДІ та КБ на рішення великих комплексних завдань. Наукові і технічні ідеї Королева знайшли широке застосування в ракетній і космічній техніці. Під його керівництвом створено перший космічний комплекс, багато балістичних і геофізичні ракети, запущена перша в світі міжконтинентальна балістична ракета, ракета-носій "Восток" і її модифікації, штучний супутник Землі, здійснені польоти КК "Восток" і "Восход", на яких вперше в історії здійснений космічний політ людини і вихід людини в космічний простір; створені перші КА серій "Луна", "Венера", "Марс", "Зонд", ШСЗ серій "Електрон", "Молния-1" і деякі ШСЗ серії "Космос"; розроблений проект КК "Союз". Без обмеження свою діяльність створенням РН і КА, Корольов, як головний конструктор здійснював загальне технічне керівництво роботами по першим космічним програмам і став ініціатором розвитку ряду прикладних наукових напрямків, що забезпечують подальший прогрес у створенні РН і КА. Корольов виховав численні кадри учених і інженерів.

Вченими космічної ери по праву можна назвати Миколи Єгоровича Жуковського, Івана Всеволодовича Мещерського, Фрідріха Артурович Цандера, Мстислава Всеволодовича Келдиша, і багатьох інших.

Перший штучний супутник Землі і польоти тварин.

Розповідь про запуск першого штучного супутника Землі (ШСЗ) 4. жовтня 1957 року і про польоти різних тварин в космос.

04.10.1957. З космодрому Байконур здійснено пуск ракети-носія "Супутник", яка вивела на навколоземну орбіту Перший в світі штучний супутник Землі. Цей старт відкрив космічну еру в історії людства.

19.08.1960 був запущений Другий корабель-супутник типу "Схід", з собаками Білка та Стрілка, а разом з ними 40 мишей, 2 щури, різні мухи, рослини і мікроорганізми 17 разів облетіли навколо Землі і приземлилися.

Хем - перший шимпанзе-астронавт. 31 січня 1961 року Хем був поміщений в космічний корабель "Меркурій-Редстоун 2" і запущений в космос з космодрому на мисі Канаверал. Політ Хема був останньою репетицією перед першим суборбітальних польотом американського астронавта в космос

Вперше в світі живі істоти, побувавши в Космосі, повернулися на Землю після орбітального польоту. Через кілька місяців у Стрілки народилися шість здорових щенят. Одного з них попросив особисто Микита Сергійович Хрущов. Він відправив його в подарунок Жаклін Кеннеді, дружині президента США Джона Кеннеді.
Метою експерименту із запуску тварин в космос була перевірка ефективності систем життєзабезпечення в космосі і дослідження космічного випромінювання на живі організми.

Звершення століття 12 квітня 1961 року. Юрій Гагарін - перша людина в космосі. (Фільм V1.asf; Tacc.wav) Після перегляду фільму включити звуковий значок.

Розповідь про польоти в космос: першої людини - Ю.А. Гагаріна, першої жінки - В.В. Терешкової.

12.04.1961. Цей день став днем \u200b\u200bторжества людського розуму. Вперше в світі космічний корабель з людиною на борту увірвався в простори Всесвіту. Ракета-носій "Восток" вивела на навколоземну орбіту радянський космічний корабель "Восток" з радянським космонавтом Юрієм Гагаріним. Після польоту на кораблі "Восток" Ю. А. Гагарін став найвідомішою людиною на планеті. Про нього писали всі газети світу.

16 червня 1963 року в 12 годині 30 хвилин за московським часом в Радянському Союзі на орбіту супутника Землі виведений космічний корабель "Восток-6" вперше в світі пілотований жінкою - громадянкою Радянського Союзу космонавтом Терешкової Валентиною Володимирівною.

У цьому польоті буде продовжено вивчення впливу різних чинників космічного польоту на людський організм, в тому числі буде проведено порівняльний аналіз впливу цих факторів на організми чоловіка і жінки.

Спеціально для польоту Терешкової була розроблена конструкцію скафандра пристосована для жіночого організму, так само деякі елементи корабля були змінені під можливості жінки. Цей політ доводив надійність радянської космічної техніки, яка символізувала надійність всього радянського ладу.

Вихід людини у відкритий космічний простір. (Фільм vskh-2.asf) Одночасно з початком показу фільму включити звуковий значок.

Розповідь про перший вихід А.А. Леонова у відкритий космос в березні 1965 року.

Перший вихід в космос був здійснений радянським космонавтом Олексієм Архиповичем Леоновим 18 березня 1965 року з борту космічного корабля "Восход-2" з використанням гнучкої шлюзової камери.

Під час виходу проявив велику мужність, особливо в нештатної ситуації, коли набряклий космічний скафандр перешкоджав поверненню космонавта в космічний корабель. Вихід у відкритий космос тривав 12 хвилин 9 секунд, за його підсумками був зроблений висновок про можливість людини виконувати різні роботи у відкритому космосі. При поверненні космічного корабля на Землю відмовила система орієнтації і космонавти, вручну зорієнтувавши корабель, здійснили посадку в запасному районі.

Розповідь про космічні польоти до інших планет (Венера, Марс, Місяць, Титан, Сатурн).

Маленький крок для однієї людини
великий крок для всього людства

сказав Ніл Армстронг, ступаючи на поверхню Місяця

Сама програма пілотованого польоту на Місяць називалася "Аполлон". Місяць - єдине позаземне тіло, на якому побувала людина. Перша посадка сталася 20 липня 1969 року; остання - в грудні 1972 року. Першою людиною, яка ступила на поверхню Місяця, став американець Ніл Армстронг (21 липня 1969 року). Місяць також - єдине небесне тіло, зразки якого були доставлені на Землю.

СРСР відправив на Місяць два радіокерованих самохідних апаратів, "Місяцехід-1" в листопаді 1970 року і "Місяцехід-2" в січня 1973.

"Піонер-10" - безпілотний космічний апарат НАСА, призначений, головним чином, для вивчення Юпітера. Це був перший апарат, який пролетів повз Юпітер і сфотографував його з космосу. Апарат-"близнюк" "Піонер-11" дослідив також Сатурн.

У 1978 році в космос відправилися останні два зонда серії "Піонер". Це були зонди для дослідження Венери "Піонер-Венера-1" і "Піонер-Венера-2"

Міжнародна космічна станція (МКС) - міжнародна орбітальна станція, використовувана як багатоцільова космічна лабораторія.

До кінця 2004 на станції побувало 10 довгострокових експедицій

На станції проводять наукові дослідження космосу, атмосфери і земної поверхні, вивчення поведінки людського організму в тривалих космічних польотах, розробляють технології отримання і аналізу властивостей нових матеріалів і біопрепаратів, а також відпрацьовують шляхи і методи подальшого освоєння космічного простору.

2. В кінці уроку учні відповідають на питання діагностичного завдання. Відбувається перевірка знань, використовуючи слайд з правильними відповідями. Додаток 2.

правильні відповіді

1. 1903 р К.Е. Ціолковський

5. 16июн тисяча дев'ятсот шістьдесят три г.В.Н. Терешкова

Завдання для учнів.

Використовуючи Інтернет-ресурси, підготуйте більш докладний інформаційне повідомлення про те, що вас зацікавило в даній темі.

Учні відповідають на питання рефлексивного тесту. Додаток 2.

рефлексивний тест

Я дізнався багато нового і цікавого.
Що сподобалося на уроці? Чому?
Що не сподобалося?
Чи потрібна мені фізика для підвищення мого інтелектуального рівня?
Чи потрібна мені фізика для моєї подальшої професійної діяльності?

література:

www.cosmoworld.ru
www.kocmoc.info
ru.wikipedia.org1
www.specevideo.ru
www.h-cosmos.ru