Ликбез rnd.cnews: что такое граница космоса и где она проходит

Космический корабль

Космический корабль — это пилотируемый аппарат, предназначенный для выполнения полетов людей в космическом пространстве. Он обеспечивает также доставку людей в космос и безопасное их возвращение на Землю (или на иные планеру, спутник, космическую станцию).

Первым пилотируемым космическим кораблем стал советский «Восток-1», на котором Юрий Гагарин совершил первый полноценный космический полет, облетев Землю с первой космической скоростью.

В отличие от беспилотных аппаратов, одной из основных задач при конструировании космических кораблей стало создание безопасной, надежной и точной системы возвращения экипажа на Землю. Также космический корабль обязательно должен быть оснащен системой жизнеобеспечения экипажа. Одним из самых удачных проектов, созданных с учетом этих требований, стал космический корабль «Союз».

Одной из главных составляющих космического корабля является спускаемый аппарат. Он должен благополучно доставить космонавтов и оборудование с орбиты на Землю. Спускаемые аппараты могут быть пилотируемыми.

Спасательная капсула корабля «Аполлон»

Ближайшие космические миссии

Продолжительный успех освоения космоса зависит от результатов, которые мы получим из ближайших миссий. Предлагаем список экспедиций, за результатами которых стоит следить.

• Psyche — 2023. Космическая миссия ориентировочно 10 октября 2023 года отправится к металлическому астероиду, который вращается вокруг Солнца между Марсом и Юпитером. Это железо-никелевое ядро, аналогичное тому, что находится в центре нашей планеты. Его изучение поможет узнать, как формируются планеты земного класса.
• Europa Clipper — 2025. Миссия изучит спутник Европа газового гиганта Юпитера. Ученые планируют выяснить, может ли ледяная луна поддерживать условия жизни.
• Plato — 2026. Космический телескоп Plato отправится исследовать экзопланеты и искать желтых и оранжевых карликов, подобных нашему Солнцу.
• Artemis — 2028 — это космическая программа NASA по высадке астронавтов на Луну и Марс. Она стартовала в 2017 году и финансируется правительством США. В 2024 году в рамках миссии планируется орбитальный облет Луны, а в 2025-ом — высадка астронавтов на поверхность спутника Земли. После 2028 года планируется агентство хочет приступить к постройке окололунной базы Lunar Gateway («Лунные ворота»), где астронавты смогут посменно находиться в течение 15 лет.

Почему космос черный?

Изображение космоса, как его видит человеческий глаз

Несмотря на то, что в космосе находится множество звезд, испускающих свет, он остается черным. В 1823 году астроном Вильгельм Ольберс предположил, что если пространство вокруг безгранично, а объекты в нем статичны, человек должен видеть свет звезд в любой точке пространства. Однако его глаза распознают лишь мелкие точки на черном фоне. Получается, космос имеет границы. А в 1920-х годах Эдвин Хаббл доказал, что галактики движутся и постепенно отдаляются друг от друга. На основе его выводов появилась теория Большого Взрыва.

Она и объясняет, почему космос черного цвета. Галактики и звезды отдаляются друг от друга с такой скоростью, что свет от них не успевает доходить до точки, с которой ведется наблюдение. И когда человек смотрит на черную область в пространстве, то в ней также находятся звезды, просто он не может их разглядеть. Ведь свет от них не успевает дойти до него.

Колонизация далеких планет

Профессор планетологии и астробиологии в Биркбеке Ян Кроуфорд считает колонизацию Марса вполне реальной, но добавляет, что сначала необходимо набраться компетенций и опыта на Луне. Открыть на ней новые технологии и только потом лететь на дальние планеты. Для успешного покорения других планет нужно изучить влияние невесомости и космической радиации на человека и найти решения для комфортной жизни в разных частях космоса.

Футурология

Что, если не Марс: куда можно «переехать» в пределах Солнечной системы

Советница NASA Ариэль Вальдман считает, что человечество должно объединить свои усилия для переселения на Марс и другие планеты. Она надеется, что колонизация не вызовет большие политические дебаты и будет похожа на миграцию в другую страну. Якоб Ланге, партнер архитектурного бюро Bjarke Ingels Group думает, что для начала людям нужно ответить на вопрос: как они хотят жить на других планетах: чтобы окружающая реальность была похожа на фильм из научной фантастики или напоминала земную архитектуру?

Идея отправить людей на Марс и другие планеты существует давно, но Генри Херцфельд, директор Института космической политики Университета Джорджа Вашингтона считает, что мы не можем говорить о ее осуществлении, пока не освоим новые технологии. Сложно говорить о дальнейшем видении картины, если мы не можем найти способ долгосрочного удержания человека в космосе. По его мнению, наше будущее пребывание в космическом пространстве зависит от того, какой бюджет будет уходить в отрасль и на какие цели будут его тратить. Чем больше будет вложений, тем быстрее мы освоим новые технологии и сможем переехать на другие планеты.

Футурология

Каждый сам по себе: какое будущее ждет МКС

Первые живые существа на орбите

Успех первого запуска окрылял конструкторов, и перспектива отправить в космос живое существо и вернуть его целым и невредимым уже не казалась неосуществимой. Всего через месяц после запуска «Спутника-1» на борту второго искусственного спутника Земли на орбиту отправилось первое животное — собака Лайка. Цель у неё была почётная, но грустная — проверить выживаемость живых существ в условиях космического полёта. Более того, возвращение собаки не планировалось… Запуск и вывод спутника на орбиту прошли успешно, но после четырёх витков вокруг Земли из-за ошибки в расчётах температура внутри аппарата чрезмерно поднялась, и Лайка погибла. Сам же спутник вращался в космосе ещё 5 месяцев, а затем потерял скорость и сгорел в плотных слоях атмосферы. Первыми лохматыми космонавтами, по возвращении приветствовавшими своих «отправителей» радостным лаем, стали хрестоматийные Белка и Стрелка, отправившиеся покорять небесные просторы на пятом спутнике в августе 1960 г. Их полёт длился чуть более суток, и за это время собаки успели облететь планету 17 раз. Всё это время за ними наблюдали с экранов мониторов в Центре управления полётами — кстати, именно по причине контрастности были выбраны белые собаки — ведь изображение тогда было чёрно-белым. По итогам запуска также был доработан и окончательно утверждён сам космический корабль — всего через 8 месяцев в аналогичном аппарате в космос отправится первый человек.

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

День 12 апреля 1961 г. разделил историю освоения космических далей на два периода — «когда человек мечтал о звёздах» и «с тех пор, как человек покорил космос».

Атмосфера и околоземное пространство

На уровне моря атмосферное давление равняется 101,325 кПа, что составляет одну атмосферу. Подавляющая часть населения планеты – 99% – живет на высоте ниже 2 км. Выше этой отметки могут находиться только акклиматизировавшиеся люди типа гималайских шерпов, у остальных начинается «горная болезнь», вызванная недостатком кислорода. Большая часть (около 80%) массы атмосферы приходится на ее нижний, более плотный слой, находящийся до высоты в 7 км.

На высоте 5 км атмосферное давление уменьшается вдвое, а на отметке 12 – проходит граница тропосферы и стратосферы, выше которой не поднимаются облака. Двенадцать километров — потолок полета пассажирских авиалайнеров, также здесь находится предел кратковременного дыхания чистым кислородом.

На 18,9-19,35 км проходит линия Армстронга – начало космического пространства для человеческого организма. Здесь начинают кипеть слюна и слёзы, набухают глаза. 20 км считается пределом биосферы – выше не могут жить даже бактерии. 25-26 км – предельная высота полета для большинства реактивных самолетов. На 20-25 км в средних широтах расположен озоновый слой, оберегающий планету от действия ультрафиолета.

На высоте 35 км находится так называемая тройная точка воды – из-за низкого атмосферного давления она кипит при температуре 0 °C. 37,8 км – рекордная высота полета для самолета с турбореактивным двигателем. Рекорд был поставлен советским истребителем МиГ-25М. А максимальная отметка, на которую поднимался человек в воздухоплавательном аппарате, составляет 41,42 км. Это достижение занесено в Книгу рекордов Гиннесса. На высоте 50 км находится граница стратосферы и начинается мезосфера.

100 км – линия Кармана, после которой начинается космос. Примерно на этой же высоте находится отражающий радиоволны слой Кеннелли — Хевисайда. Выше этой границы начинается околоземное пространство, отличия которого от других областей Вселенной обусловлены влиянием нашей планеты. Оно выражается в наличии и концентрации заряженных частиц, их энергии, воздействии магнитного поля Земли и др. Считается, что данная область пространства имеет протяженность в 10-12 земных радиусов. Однако некоторые астрономы полагают, что оно простирается до орбиты Луны.

Большие метеоры и болиды начинают сгорать на высоте в 135 км от поверхности Земли. Выше 160 км начинается область стабильных низких околоземных орбит. Высота первого космического полета – Фау-2 в 1944 году – составляла 188 км, Гагарин поднимался на 302 км. На расстоянии в 350 км от земной поверхности начинаются самые низкие орбиты с долгосрочной стабильностью. МКС летает примерно на высоте 400 км. Баллистические ракеты (МБР) в наивысшей точке траектории поднимаются приблизительно на 1300 км.

На высоте 2 тыс. км находится граница между низкими и средними околоземными орбитами. На данном уровне нет влияния атмосферы, поэтому спутники могут существовать годами. На расстоянии 100 тыс. км от поверхности проходит верхняя граница экзосферы.

Обсерватория Кека

Фото: W. M. Keck Observatory

Обсерватория Кека является частью W. M. Keck Foundation, основанной в 1954 году предпринимателем и филантропом Уильямом Кеком, который поддерживал научные, инженерные и медицинские исследования. Обсерватория находится на вершине Мауна-Кеа (остров Гавайи) на высоте 4 145 м над уровнем моря. Она оснащена двумя телескопами высотой в восемь этажей, которые обнаруживают цели с точностью до нанометра. Телескопы могут отслеживать объекты в течение нескольких часов. Каждый из них весит 300 т, а зеркала состоят из 36 шестиугольных сегментов.

До 2007 года и появления в Испании Большого канарского телескопа телескопы Кека считались крупнейшими в мире. Они находят планеты, работая по принципу эффекта Доплера — измеряя изменения звездного света. Благодаря этим телескопам ученые обсерватории открыли наибольшее количество экзопланет, в том числе самую молодую LkCa 15 b.

Астрономы обсерватории Кека первыми в истории получили изображение планетной системы на орбите вокруг звезды, которая не является Солнцем. В 2017 году NASA заключила пятилетнее соглашение (действует с 2018 по 2023 год) с владельцами обсерватории на совместное исследование космического пространства. До этого ученые Кека помогли NASA осуществить миссию Kepler/K2, предоставив фотографии высокого разрешения для проверки и описания существования сотен орбит экзопланет. А с помощью телескопов обсерватории удалось обнаружить первые признаки водяного пара на одном из 79 спутников Юпитера. В 2019 года это подтвердили ученые NASA.

Водяной пар на спутнике Юпитера Европе

Космические корабли будущего

Пройдет еще не один десяток лет, прежде чем люди отважатся отправиться за пределы Солнечной системы. Пока что только несколько автоматических зондов смогли удалиться на несколько миллиардов километров от Солнца, но даже на это ушли годы. Однако ученые уже сегодня разрабатывают перспективные проекты дальних космических экспедиций, основанные на прогнозах развития науки и техники в ближайшие десятилетия.

Так мог бы выглядеть звездолет, созданный по проекту «Орион»

Первый реальный проект корабля для дальних космических путешествий назывался «Орион». Он был разработан в США и предназначался для полетов в границах Солнечной системы и выглядел как большой небоскреб, покоящийся на прочной плите. Под плитой предполагалось через некоторые промежутки времени взрывать небольшие ядерные заряды, при этом ударная волна должна была подхватить корабль и вывести его на орбиту, а затем разогнать до скорости в одну сотую скорости света (3 тыс. км/с). Однако и при такой скорости путешествие до ближайшей к нам звезды Проксима Центавра заняло бы не меньше 400 лет, и до цели добралось бы только седьмое-восьмое поколение членов экспедиции.

«Дедал» — термоядерное детище британских инженеров

Проект британских ученых носил название «Дедал» и был одним из первых, доведенных до уровня реальных расчетов и чертежей беспилотных звездолетов. Над расчетами в течение нескольких лет трудилась группа из почти сотни инженеров. Полукилометровый звездолет предполагалось строить на орбите Юпитера. В движение это громадину должны были приводить два импульсных термоядерных двигателя. Согласно расчетам, «Дедал» должен был за 50 лет достичь звезды Барнарда, расположенной в 6 световых годах от Земли. Без остановки пролетев через систему звезды, «Дедал» должен был передать всю полученную информацию на Землю по радиоканалу. Главная заслуга этого проекта — он изменил представления ученых и простых людей о звездолетах как о чем-то далеком и фантастическом.

• Космонавты и астронавты
• Международные орбитальные станции
• Обсерватории — «храмы» науки

Поделиться ссылкой

Официальное расстояние от поверхности земли до космоса

Страны не пришли к единому мнению, где заканчивается воздушное пространство. Это связано с проблемой установления высотного предела государственного суверенитета.

В своей практике государства придерживаются нормы, согласно которой объекты в свободном полете на орбите с наиболее низкими перигеями находятся в сфере действия границы свободы исследования и использования космического пространства, то есть в открытом космосе.

ФАИ (Международная авиационная федерация) регистрирует полет как космический, начиная от линии Кармана (100 км). В таком интервале от планеты аппарат может совершить полный орбитальный виток вокруг Земли, после чего начинаются его вход в плотные слои атмосферы, торможение и падение.

Международное космическое право базируется на следующих принципах:

1. В космосе не существует границ государств.
2. Исследования космического пространства проводятся в целях всего человечества согласно международному праву, включая устав ООН.
3. В космосе запрещено размещать оружие массового уничтожения.
4. Искусственные космические объекты находятся под юрисдикцией государства, запустившего их.
5. Страны учитывают интересы друг друга, организуют консультации.
6. Космонавты — посланцы человечества.

Линия Кармана — начало космического полета по мнению ФАИ. Credit: NASA, Galileo.

Данные нормы иногда вступают в противоречие с интересами мировых держав, так как вопрос о государственном суверенитете воздушного пространства тесно связан с лимитированием безвоздушных пространств.

Исследование других планет и космических объектов

Исследование других планет и космических объектов является одной из важнейших задач космической программы. Человечество всегда интересовалось, что находится за пределами Земли, и с помощью космических аппаратов мы можем получить ценную информацию о других планетах и космических объектах.

Роботические миссии

Для исследования других планет и космических объектов используются роботические миссии. Космические аппараты, такие как марсоходы и зонды, отправляются на различные планеты и спутники, чтобы изучать их атмосферу, геологию, климат и наличие воды или других признаков жизни.

Например, миссия “Марс-Ровер” отправила несколько роботов на Марс, чтобы исследовать его поверхность и искать следы прошлой или настоящей жизни. Эти роботы собирают образцы грунта и камней, делают фотографии и измерения, чтобы узнать больше о Марсе и его истории.

Пилотируемые миссии

Помимо роботических миссий, проводятся и пилотируемые миссии, в которых люди отправляются в космос для исследования других планет и космических объектов. Например, астронавты на Международной космической станции (МКС) проводят эксперименты и наблюдения, чтобы изучить Землю и космос.

Также были проведены пилотируемые миссии на Луну. В 1969 году американский астронавт Нил Армстронг стал первым человеком, который поставил ногу на Луну. Эта миссия, известная как “Аполлон-11”, открыла новую эру исследования космоса и вдохновила многих людей по всему миру.

Цели и результаты исследования

Исследование других планет и космических объектов имеет несколько целей. Во-первых, мы хотим узнать больше о нашей солнечной системе и ее происхождении. Изучение других планет и спутников помогает нам лучше понять, как они образовались и как они развивались со временем.

Во-вторых, исследование других планет может помочь нам найти ответы на вопросы о возможности жизни во Вселенной. Мы ищем признаки жизни, такие как наличие воды или органических соединений, чтобы понять, есть ли другие формы жизни в космосе.

Наконец, исследование других планет и космических объектов помогает нам развивать новые технологии и методы исследования. Мы учимся создавать более эффективные и надежные космические аппараты, разрабатываем новые инструменты и приборы для изучения космоса.

Исследование других планет и космических объектов продолжается и в настоящее время. Каждая новая миссия приносит новые открытия и расширяет наши знания о Вселенной

Это захватывающее и важное направление исследования, которое помогает нам лучше понять наше место во Вселенной и нашу собственную планету Земля

Что нужно вкладывать в это понятие

Космическое пространство – это совокупность областей Вселенной, лежащих за пределами атмосфер или твердых оболочек небесных тел. С точки зрения обывателя, космос – это огромная пустота, Великое Ничто, в котором «плавают» планеты, звезды и галактики, перемещаются межпланетные зонды и другие объекты. Такое изображение космического пространства неверно: хотя его плотность за пределами нашей атмосферы и невелика, оно не является пустым. Его заполняет межзвездный газ, пыль, различные виды излучений. Есть еще и загадочная темная энергия и материя…

На самом деле, все еще сложнее. Изначально греческое слово «космос» имело в основном философское значение, обозначая пространство вокруг нашей планеты. В западноевропейских языках, в основе которых лежит латынь, под ним подразумевают невообразимую бесконечность Вселенной. Русское словосочетание «космическое пространство» – это скорее тавтология, ставшая для нас привычной.

Кроме того, данное определение имеет множество аспектов. У астронома оно ассоциируется с движением небесных тел и взаимодействием между ними. Физик расскажет об удивительных свойствах вакуума, теории относительности и флуктуациях, которые порождают новые элементарные частицы. Инженер поведает о проблемах освоения космоса. Юриста в основном интересует правовой режим использования космического пространства.

Космическое пространство разделяют на:

• околоземное;
• межпланетное;
• межзвездное;
• межгалактическое.

Четкой границы космоса не существует – плотность воздуха и атмосферное давление уменьшается постепенно. В ВВС США утверждают, что она начинается на высоте в 50 миль (80,5 км). Согласно другому мнению, данная черта проходит на отметке 122 км, где прекращается влияние ветров и начинается воздействие космических частиц.

Доказательства, что Вселенная имеет возраст

Эдвин Хаббл поставил финальную точку в спорах, доказав наличие границ у Вселенной и их увеличение

Если верить теории Большого взрыва, то отсчет жизни Вселенной начинается в ту секунду, когда сжатая до микроскопических размеров сингулярность моментально расширилась. Со временем это пространство заполнили галактики и постепенно приняли тот вид, который люди наблюдают из телескопов.

Вселенная проделала долгий путь, на который ушли даже не миллионы, а миллиарды лет. Впервые о том, что у нее есть возраст, люди начали задумываться примерно в XVIII веке

Когда Земля была достаточно изучена, они обратили внимание к звездам и начали стремиться узнать как можно больше о них

Средневековая модель Вселенной

Изначально полагалось, что Вселенная бесконечна и не имеет возраста, являясь вечной. Но открытие законов термодинамики как минимум опровергло отсутствие возраста. Согласно им, тепло от горячих объектов переходит к более холодным, пока между ними не установится температурное равновесие. И если бы Вселенная существовала вечно, планеты, звезды и другие космические тела были бы одной температуры. Благодаря таким умозаключениям ученые того времени установили, что пространство вокруг имеет определенный возраст.

Интересный факт: ученые не исключают наличие в космосе областей, где объекты имеют одну температуру. Но они должны состоять из одинаковых материалов.

Доказать наличие возраста у Вселенной иным способом удалось в XX веке. Астроном Леметр выдвинул гипотезу, что пространство вокруг не бесконечно, имеет границы и постоянно увеличивается. Эдвин Хаббл поддержал его, поскольку заметил, что соседние галактики постепенно отдаляются от Млечного Пути. И если перемещаться назад во времени, можно оказаться во мгновении, когда размеры Вселенной были минимальными и еще не начали расти. Именно в этот момент и произошло ее рождение, соответственно она имеет возраст.

Ближний космос

Все, что мы называем космосом, делится на три зоны:

• околоземное пространство;
• ближний космос;
• дальний космос.

Газовое пространство вокруг нашей планеты — это атмосферный слой, он вращается вместе с ней вокруг ее оси. Это наиболее изученная зона, она используется для пассажирских и грузовых перевозок. Область над конкретным государством находится в ведении этого государства, в ней нельзя перемещаться без предварительного согласования.

Ближний космос находится выше. Согласно решению ООН, он начинается на высоте около 100 километров над уровнем моря, там заканчивается околоземное пространство. В нем практически отсутствует атмосфера, однако влияние Земли все-таки ощущается. В первую очередь это сила притяжения.

Чтобы выйти из зоны влияния планеты, необходимо отдалиться от ее поверхности примерно на 900 тысяч километров.

Ближний космос не имеет принадлежности к какому-либо государству, в нем могут перемещаться все космические аппараты. Если такой аппарат разгонится до скорости 7,9 км/с, он станет искусственным спутником нашей планеты. Если скорость станет ниже, он сойдет с орбиты. Выполнившие свою функцию космические аппараты обычно сгорают в атмосфере, те, которые не сгорели, падают на Землю, чаще всего в океан. Но некоторые элементы остаются на орбите, к примеру, отпавшие ступени ракет. Так человечество смогло засорить не только Землю, но и ближний космос.

Ракеты, которые отправляются с космонавтами или ценной аппаратурой для исследований, должны не только достигнуть цели, но и успешно вернуться обратно. Их оборудуют защитой от сгорания и специальными системами спасения. Благодаря этому космонавты могут возвращаться в целости и сохранности.

ФИЗИКА

§ 5.6. Успехи в освоении космического пространства

Автором первого в мире проекта реактивного летательного аппарата для полета людей был русский революционер-народоволец Н. И. Кибальчич (1853—1881).

Основы теории реактивного двигателя и научное доказательство возможности полетов в межпланетном пространстве были впервые высказаны и разработаны русским ученым К. Э. Циолковским в работе «Исследование мировых пространств реактивными приборами».

К. Э. Циолковскому принадлежит также идея применения многоступенчатых ракет. Отдельные ступени, из которых составлена ракета, снабжаются собственными двигателями и запасом топлива. По мере выгорания топлива каждая очередная ступень отделяется от ракеты. Поэтому в дальнейшем на ускорение ее корпуса и двигателя топливо не расходуется.

Идея Циолковского о сооружении большой станции-спутника на орбите вокруг Земли, с которой будут стартовать ракеты к другим планетам Солнечной системы, еще не осуществлена, но нет сомнения в том, что рано или поздно такая станция будет создана.

В настоящее время становится реальностью пророчество Циолковского: «Человечество не останется вечно на Земле, но в погоне за светом и пространством сначала робко проникнет за пределы атмосферы, а затем завоюет себе все околосолнечное пространство».

Нашей стране принадлежит великая честь запуска 4 октября 1957 г. первого искусственного спутника Земли (рис. 5.12). Также впервые в нашей стране 12 апреля 1961 г. был осуществлен полет космического корабля с космонавтом Ю. А. Гагариным на борту.

Рис. 5.12

Эти полеты были совершены на ракетах, сконструированных отечественными учеными и инженерами под руководством С. П. Королева.

Большие заслуги в исследовании космического пространства имеют американские ученые, инженеры и астронавты. Два американских астронавта из экипажа космического корабля «Аполлон-11» — Нейл Армстронг и Эдвин Олдрин — 20 июля 1969 г. впервые совершили посадку на Луну. На космическом теле Солнечной системы человеком были сделаны первые шаги.

С выходом человека в космос не только открылись возможности исследования других планет, но и представились поистине фантастические возможности изучения природных явлений и ресурсов Земли, о которых можно было только мечтать. Возникло космическое природоведение. Раньше общая карта Земли составлялась по крупицам, как мозаичное панно. Теперь снимки с орбиты, охватывающие миллионы квадратных километров, позволяют выбирать для исследования наиболее интересные участки земной поверхности, экономя тем самым силы и средства.

Из космоса лучше различаются крупные геологические структуры: плиты, глубинные разломы земной коры — места наиболее вероятного залегания полезных ископаемых. Из космоса удалось обнаружить новый тип геологических образований — кольцевые структуры, подобные кратерам Луны и Марса.

Сейчас на орбитальных комплексах разработаны технологии получения материалов, которые нельзя изготовить на Земле, а только в состоянии длительной невесомости в космосе. Стоимость этих материалов (сверхчистые монокристаллы и др.) близка к затратам на запуск космических аппаратов.

Циолковский Константин Эдуардович (1857—1935) — знаменитый русский ученый, основоположник теории межпланетных сообщений, изобретатель в области реактивных летательных аппаратов, воздухоплавания, аэродинамики. В 1903 г. в работе «Исследование мировых пространств реактивными приборами» Циолковский создал теорию полета ракеты с учетом изменения ее массы в процессе движения и выдвинул идею о применении ракетных двигателей для межпланетных кораблей. В 1929 г. им была создана теория движения составных (ступенчатых) ракет. Такие ракеты теперь являются основными в космонавтике. Они используются для вывода на орбиты искусственных спутников Земли и запуска космических аппаратов к Луне и планетам Солнечной системы.

Королев Сергей Павлович (1907—1966) — академик, выдающийся ученый, конструктор ракет, человек, с именем которого связано начало космической эры. Первый искусственный спутник, первый полет человека в космос были осуществлены под его руководством. С. П. Королев — генеральный конструктор космических кораблей «Восток» и «Восход».

Гагарин Юрий Алексеевич (1934—1968) — летчик-космонавт, первый человек, совершивший полет в космос. 12 апреля 1961 г. впервые в мире совершил полет в космос на корабле-спутнике «Восток», облетев земной шар за 1 ч 48 мин. Принимая непосредственное участие в обучении и тренировке космонавтов, руководил космическими полетами. 27 марта 1968 г. Ю. А. Гагарин трагически погиб при выполнении тренировочного полета на самолете. Именем Гагарина назван кратер на стороне Луны, невидимой с Земли.

Первая высадка людей на Луну: американец Нил Армстронг

Тем временем лунная гонка набирала обороты, страны соперники шли бок о бок. Руководителем лунной программы США был Вернер фон Браун. Чтобы осуществить задуманное ему нужна была очень мощная ракета, работа по её созданию шла медленно и с большими трудностями — то и дело двигатели взрывались. Нужно было решить огромное количество инженерных задач, но и денег выделялось предостаточно – миллиарды долларов.

Наконец фон Брауну удаётся построить ракету Сатурн-5 — она выше тридцатиэтажного дома, ещё никто не отрывал такой вес от земли. Американцы провели несколько репетиций полёта и вот успех – троим астронавтам удаётся облететь спутник Земли и благополучно вернуться домой.

Начинается подготовка миссии «Аполлон-11», цель которой высадка людей на Луне.

Лунный модуль на поверхности Луны

Нил Армстронг, Майкл Коллинз и Эдвин Олдрин готовятся к полёту. Они проходят изнурительные тренировки, отрабатывают нюансы миссии, нештатные ситуации, учатся сажать лунный модуль. Один из модулей даже упал на Землю, астронавт успел катапультироваться.

В день полёта на Луну около миллиона зрителей собрались недалеко от стартовой площадки на мысе Канаверал. Ещё полмиллиарда людей по всему миру смотрели телевизионную трансляцию.

Ракета Сатурн-5 стартовала удачно, все системы сработали штатно и корабль с тремя астронавтами вышел на орбиту. Аполлон-11 облетел Землю, достиг второй космической скорости и перешёл на траекторию полёта к Луне.

Путь длиной в 380 тысяч километров занял четыре дня. На подлёте к Луне, от корабля отстыковался лунный модуль с двумя астронавтами на борту и начал снижение.

Выбирать место для посадки нужно было быстро из-за малого количества топлива. По мере снижения видимость становилась хуже, от работы двигателя поднялась лунная пыль, топливо заканчивалось, пульс командира Нила Армстронга подскочил до 150-ти ударов в минуту.

В центре управления полётами затаили дыхание и не отвлекали экипаж от посадки.

К счастью, касание было мягким. Сообщение о прилунении на Земле приняли с восторгом.

Нил Армстронг — первый человек, ступивший на Луну

Важное событие он сопроводил словами:

Вскоре из лунного модуля вышел второй астронавт Эдвин Олдрин. Американцы провели фото и видеосъёмку, установили флаг США, научные приборы, пробовали разные способы передвижения, решив, что ходить удобнее всего, собрали образцы лунного грунта.

Также на поверхности была оставлена мемориальная табличка с надписью:

После всех процедур астронавты вернулись в лунный модуль, поели, отдохнули, а потом взлетели и состыковались с командным модулем, который курсировал вокруг Луны с Майклом Коллинзом на борту.

Первое пребывание на Луне длилось 21 час 36 минут. Астронавты благополучно вернулись на Землю и приводнились в Тихом океане, где их подобрал авианосец. Из-за боязни учёных возможных лунных микроорганизмов, Армстронга, Олдрина и Коллинза изолировали в карантин примерно на две недели.

Затем прошли торжественные мероприятия и пресс-конференции — астронавтов приветствовали как настоящих героев, а Вернера фон Брауна стали называть отцом американской космической программы.

Он осуществил ещё 5 успешных полётов на Луну и покинул НАСА. По одной версии космическая гонка закончилась после высадки людей на Луну, по другой версии шесть лет спустя — в момент орбитальной стыковки советского космического корабля «Союз-19» с американским «Аполлоном».

Модель стыковки Союз-Аполлон

Этот манёвр также стал известен как рукопожатие в космосе.

Что такое космос

Расстояние от космоса до Земли – это длинный путь, окончание которого будет достигнуто при пересечении линии земной атмосферы и вступлении в пустое пространство. Оно начинается вокруг любой планеты, когда заканчиваются ее защитные слои.

Космос

Геоцентрическая система располагала Землю в центре вселенной, и укутывавший ее вакуум был непременной составляющей мирового порядка.

Следует отметить некоторые факты:

1. Космос начинался с окончания атмосферы, и в этом плане ничего не изменилось. Современная наука считает, что расстояние до открытого космоса – это примерно на границе атмосферных слоев. Но даже и в этом вопросе нет окончательного мнения.
2. Юридически проблема была разрешена довольно просто. Международная авиационная федерация сделала линию Кармана одновременно верхней границей расположенного внизу государства и линией разграничения атмосферы и космического пространства. Кстати, космическое пространство – это интересный оксюморон, объединяющий два несовместимых понятия – бесконечный Космос и ограниченное расстояние между определенными объектами.
3. Для представителей МАФ не существовало никакой дилеммы в том, что именно считать космосом. Поскольку на этой высоте для полета требуется первая космическая скорость, значит, и высота в 100 километров определяет, на каком расстоянии от Земли начинается космос. В некомпетентных источниках так и пишут, а слабо разбирающиеся в астрономических терминах средства массовой информации сообщают о героических выходах в открытый космос стратонавтов или астронавтов, работающих на МКС.

Схема движения Земли

Расстояние от планеты до космоса и МКС

Международная космическая станция, перманентно находящаяся от земной поверхности на дистанции в диапазоне от 353 до 400 км, тоже находится не в космическом пространстве. Любой ученый, обладающий научными знаниями об атмосфере, скажет, что даже 400 км – это все еще разреженная земная атмосфера, точнее сказать, термосфера. А дальше имеется еще экзосфера, протяженность которой составляет 10 тысяч километров.

Космическая станция

МКС дала НАСА основания установить границу космоса на высоте 122 км. Поскольку именно здесь корабль может маневрировать только с использованием ракетного двигателя, а обычные способы здесь уже не работают.

Есть и совсем нелепые попытки. Например, установить для начала космоса расстояние в 8 км, на том основании, что именно здесь начинают сгорать метеоры, попадающие в земную атмосферу.

Вид на Землю

Не дает на этот вопрос определенного ответа и Википедия. Есть, например, такое понятие, как начало космоса для организма человека. Это приблизительно 19 километров, когда в человеческом теле закипают биологические жидкости при абсолютно нормальной температуре внутри. Это связано с запредельным понижением атмосферного давления.

Стыковка на орбите