Toisen maailmansodan lopussa liittolaiset ja Neuvostoliiton ryhmä joutuivat lukkiutuneiksi anatgonismin tilaan. Kun he kaatoivat natsien sotakoneen jäännösten päälle, he löysivät uskomattomia edistysaskeleita keinotekoisessa ja ilmailualan suunnittelussa ja aloittivat ryntäyksen hankkiakseen kaiken mahdollisen.
Monien seuranneiden vuosikymmenien ajan tämä tila jatkui, kun molemmat osapuolet kamppailivat edistyäkseen avaruustutkimuksen alalla toistensa edessä. Tätä kutsutaan kansanmääräisesti "avaruuskaudeksi", aikakaudeksi, joka syntyi ydinenergian tulosta, rocketryn etenemisestä ja halusta olla ensimmäinen laittaa miehet avaruuteen ja kuuhun.
Tätä aikakautta määritellään nopealla tekniikan kehityksellä, ja joukko historiallisia ensi-ilmiöitä saadaan aikaan ennen purkautumista ja tietä yhteistyön aikakaudelle.
Alkeet
Avaruuskauden ajatellaan alkavan virallisesti 4. lokakuuta 1957 alkaessaan Sputnik 1 Neuvostoliiton toimesta - ensimmäinen keinotekoinen satelliitti, joka laukaistiin kiertoradalle. Uutiset markkinoille saattamisesta aiheuttivat paljon pelkoa Yhdysvalloissa, koska monet olivat huolissaan siitä, että Sputnik voisi olla uhka kansalliselle turvallisuudelle, puhumattakaan Amerikan teknologisesta johtajuudesta.
Tämän seurauksena kongressi kehotti silloista presidentti Dwight D. Eisenhoweria ryhtymään välittömiin toimiin, minkä seurauksena kansallinen ilmailu- ja avaruuslaki allekirjoitettiin 29. heinäkuuta 1958 ja NASA perustettiin virallisesti. Välittömästi NASA: lla oli omistautunut yliäänilentojen tutkimiseen ja tarvittavien toimenpiteiden toteuttamiseen miehitetyn avaruusaluksen luomiseksi.
Vostok ja elohopea
Sputnikin jälkeen neuvosto ja Yhdysvallat alkoivat kehittää tarvittavaa avaruusalusta ihmisten lähettämiseksi kiertoradalle. Tämä alkoi tammikuussa 1959 sekä Venäjällä että Yhdysvalloissa Vostok- ja Mercury-ohjelmien avulla.
Vostok-tapauksessa tämä koostui avaruuskapselin kehittämisestä, joka voitaisiin laukaista kuljetettavan kantoraketin päälle. Lukuisten miehittämättömien testien ja muutaman käyttävän koiran ohella kuusi neuvostoliiton lentäjää valittiin vuoteen 1960 mennessä ensimmäisiksi miehiksi, jotka menivät avaruuteen. Tunnetaan Vanguard Six ryhmään kuuluivat Juri Gagarin, Valeri Bykovsky, Grigori Nelyubov, Andrian Nikolajev, Pavel Popovich ja Gherman Titov.
12. huhtikuuta 1961 Gagarin laukaistiin Vostok 1 avaruusalusta Baikonurin kosmodromilta, ja siitä tuli nyrkki mies menemään avaruuteen (pelaajan amerikkalainen Alan Shepard vain muutamalla viikolla). Valentina Tereshkova lähetettiin kiertoradalle 16. kesäkuuta 1963 Vostok 6 veneet (mikä oli viimeinen Vostok-tehtävä), ja siitä tuli ensimmäinen nainen, joka meni avaruuteen.
Samaan aikaan NASA aloitti työskentelyn projekti Mercury-ohjelman kanssa, joka on otettu käyttöön Yhdysvaltain ilmavoimilta, jotka toimivat vuodesta 1959 vuoteen 1963. Ohjelma, joka oli suunniteltu lähettämään ihminen avaruuteen olemassa olevien rakettien avulla, hyväksyi nopeasti ajatuksen ballististen kapselien laskemisesta kiertoradalle. Seitsemän ensimmäistä astronauttia, lempinimeltään ”Mercury Seven”, valittiin merivoimien, ilmavoimien ja merivoimien koeohjelmista.
5. toukokuuta 1961 astronautista Alan Shepardista tuli ensimmäinen amerikkalainen avaruudessa Vapaus 7 tehtävä. Sitten, 20. helmikuuta 1962, astronautista John Glennistä tuli ensimmäinen amerikkalainen, jonka Atlas-kantoraketti ajoi kiertoradalle osana Ystävyys 7. Glenn suoritti kolme maapallon kiertorataa ja tehtiin vielä kolme kiertoratalentoa, jotka huipentuivat L. Gordon Cooperin 22 kiertoradan lentoon. Usko 7, joka lensi 15. ja 16. toukokuuta 1963.
Laittaessaan keinotekoisen satelliitin ja ensimmäisen miehen ja naisen avaruuteen, neuvostolaiset säilyttivät reunuksensa avaruuskauden alkuvuosina (50-luvun lopulla ja 60-luvun alkupuolella). Kun Vostok- ja Mercury-ohjelmat valmistuivat, kummankin maan ja avaruusohjelmien painopiste siirtyi kahden ja kolmen miehen avaruusalusten kehittämiseen sekä pitkäkestoisten avaruuslentojen ja ajoneuvojen ulkopuolisen toiminnan (EVA) kehittämiseen.
Voskhod ja Kaksoset
Tutkittuaan ensimmäisen sukupolven Vostok- ja Mercury-kapseleitaan ja osoittamalla miehitetyn avaruuslennon teknisen toteutettavuuden, sekä NASA että Neuvostoliiton avaruusohjelma jatkoivat toisen sukupolven avaruusaluksensa rakentamista. NASA: n kannalta tämä sisälsi Kaksoset kapseli, kahden hengen avaruusalus, joka oli täysin uusi malli Mercury-kapselin päälle.
Vaikka uusi muotoilu säilytti Mercuruksen kartiomaiset, nikkeliseokselliset seinät ja lasikuitutyötön lämpösuoja, se käytti myös uusia ominaisuuksia - kuten käännöksiä ohjauspotkureihin kiertoradan muuttamiseksi, vedyn / hapen polttokennot sähkön tuottamiseksi, tutkajärjestelmää anna tapaamisen muiden veneiden ja ilmailutekniikan kanssa, jotka kestävät paineettomuutta (helpottaen siten EVA: ta).
Gemini-projekti toteutettiin vuosina 1961–1966. Ensimmäinen lento (Kaksoset 3) nousi 23. maaliskuuta 1965 astronautien Gus Grissomin ja John Youngin mukana. Yhdeksän operaatiota seurasi vuosina 1965 ja 1966, ja avaruuslennot kestivät lähes neljätoista päivää kerrallaan.
Näiden matkojen aikana miehistöt suorittivat telakointi- ja tapaamisoperaatioita, EVA: ta, ja keräsivät lääketieteellisiä tietoja painottomuuden vaikutuksista ihmisiin. Näiden operaatioiden ja Gemini-avaruusaluksen uusien ominaisuuksien tarkoituksena oli kehittää tukea Apollolle (joka myös alkoi vuonna 1961).
Verrattuna Neuvostoliittoon Voskhod kapselit yksinkertaisesti muokattiin Vostok veneet, ilman käännösten hallintaa, tapaamisia tai telakointia koskevia säännöksiä. Kuitenkin, kuten Gemini-kapseli, uusi Voskhod Suunnittelu sallittu 2–3 miehistölle ja sallitut EVA: t. Lopulta Voskhod-ohjelma hylättiin vain kahden miehitetyn matkan jälkeen - joka tapahtui vuosina 1964 ja 1965 - ja sen tilalle tuli edistyneempi Sojuz avaruusalus.
Sojuz ja Apollo
60-luvun alkupuolella sekä Venäjän että Amerikan avaruusohjelmat alkoivat harkita astronautien lähettämistä Kuulle. NASA: lle tämä alkoi vuonna 1961 Apollo-ohjelman käynnistämisellä ja huipentui vuonna 1972 useisiin miehitettyihin operaatioihin, jotka saavuttivat Kuun.
Ohjelma luottaa siihen, että Saturn-raketteja käytettiin kantorakettina ja avaruusaluksina, jotka koostuivat komento- ja palvelumoduulista (CSM) ja kuunlaskumodulista (LM). Projekti alkoi kauhealla tragedialla, kun 27. tammikuuta 1967 Apollo 1 veneet kokivat tulipalon koeajon aikana tuhoamalla kapselin ja tappaen kolmen miehistön (Virgil I. “Gus” Grissom, Edward H. White II, Roger B. Chaffee).
Toinen miehitetty tehtävä, Apollo 8, toi astronautit ensimmäistä kertaa lennolla Kuun ympärille joulukuussa 1968. Seuraavissa kahdessa operaatiossa harjoitettiin telakointia, jota tarvittiin Kuun laskeutumiseen. Ja lopulta, Kauan odotettu Kuun lasku tehtiin Apollo 11 lähetysmatka 20. heinäkuuta 1969, jolloin astronauteista Neil Armstrongista ja Buzz Aldrinista tuli ensimmäisiä miehiä, jotka kävelivät Kuulla.
Viisi myöhempaa Apollo-operaatiota laskeutuivat myös astronautit kuuhun, viimeinen joulukuussa 1972. Näiden kuuden Apollon avaruuslennon aikana kaikkiaan 12 miestä käveli Kuulla. Tätä pidettiin avaruuskauden korkeudella, kun historiallinen saavutus asetettiin astronautit toiseen taivaankappaleeseen lopulta tehdään.
Samaan aikaan Sojuz-ohjelma kehotti kehittämään kolmivaiheisen käyttökelpoisen raketin ja avaruusaluksen, joka koostui kolmesta moduulista (kiertorata, laskeutuminen ja instrumentointi ja työntövoima). Ajan myötä Soyuz-aluksen monet iteraatiot luotiin, mukaan lukien Soyuz 7K-L1 (Zond) -kapseli. Yhdessä N1-raketin kanssa tämä vene oli Neuvostoliiton miehitetyn kuunohjelman selkäranka.
Valitettavasti budjettirajoitukset, tekniset häiriöt ja prioriteettien vaihtaminen eivät johtaneet siihen, että miehitetyt kuukausimatkat olisi koskaan tehty. Kun amerikkalainen avaruusohjelma saavutti menestyksekkäästi Kuun, Venäjä alkoi keskittyä sen sijaan pitkäkestoisen avaruuslennon ja avaruusaseman käyttöönoton asiantuntemuksen kehittämiseen.
Tämän seurauksena 1960-luvun lopulla ja 1970-luvun alkupuolella tehtiin useita miehitettyjä matkoja osana Sojuz-ohjelmaa maan kiertoradalle. Näihin sisältyi telakointitoimenpiteitä, jotka tehtiin muilla veneillä kiertoradalla, ja kiertoradan tapaamisia ' Salyut 1 asema, joka myös otettiin käyttöön.
Avaruusasemien aikakausi
Kun NASA oli päässyt kuuhun, ”avaruuskilpailun” kilpailunopeus alkoi hidastua. Tästä eteenpäin sekä Venäjä että USA alkoivat siirtyä keskittymään vähenevien budjettien ja muiden pitkäaikaisten tavoitteiden saavuttamiseen.
Venäläisten kannalta tämä johti avaruusasemien jatkuvaan kehittämiseen osana Salyut-ohjelmaa. Vuosina 1972–1991 he yrittivät kiertää seitsemää erillistä asemaa. Tekniset viat ja epäonnistuminen yhden raketin toisen vaiheen tehostajassa aiheuttivat kuitenkin kolme ensimmäistä yritystä kiertää asemaa Salyut 1: n jälkeen epäonnistumisen vuoksi tai seurauksena aseman kiertorajojen pilaantumisen lyhyen ajan kuluttua.
Vuoteen 1974 mennessä venäläiset onnistuivat kuitenkin siirtymään onnistuneesti Salyut 4, jota seuraa kolme muuta asemaa, jotka pysyisivät kiertoradalla yhden ja yhdeksän vuoden ajan. Vaikka kaikki salyutit esiteltiin yleisölle ei-sotilaallisina tieteellisinä laboratorioina, jotkut niistä olivat tosiasiallisesti armeijan varjeita Almaz tiedusteluasemat.
Samalla NASA jatkoi myös avaruusasemien tekniikan kehittämistä. Tämä huipentui toukokuussa 1973 käynnistämällä Skylab, joka olisi Amerikan ensimmäinen ja ainoa itsenäisesti rakennettu avaruusasema. Käyttöönoton aikana Skylab kärsinyt vakavia vaurioita, menettäen lämpösuojauksensa ja yhden sähköä tuottavista aurinkopaneeleistaan.
Tämän vuoksi ensimmäisen miehistön oli tapahduttava aseman kanssa korjatakseen. Seurasi vielä kaksi miehistöä, ja asemaa miehitettiin yhteensä 171 vuorokautta sen historian aikana. Tämä päättyi vuonna 1979 aseman pudottamiseen Intian valtameren ja osien eteläisen Australian yli.
Vuoteen 1986 mennessä Neuvostoliitot ottivat jälleen johdon avaruusasemien luomisessa mir. Asema, joka valtuutettiin helmikuussa 1976 hallituksen asetuksella, oli alun perin tarkoitettu parannetuksi malliksi Salyyn avaruusasemista. Ajan myötä siitä kehittyi asema, joka koostui useista moduuleista ja useista satamista miehitetyille Soyuz-avaruusaluksille ja edistyminen rahtialukset.
Ydinmoduuli ajettiin kiertoradalle 19. helmikuuta 1986; ja vuosina 1987-1996 kaikki muut moduulit otetaan käyttöön ja liitetään. 15-vuotisen palvelunsa aikana Mirillä vieraili yhteensä 28 pitkäaikaista miehistöä. Asemalla vierailee myös muiden itäisten blokkien maiden, Euroopan avaruusjärjestön (ESA) ja NASA: n miehistöjen kautta yhteistyössä muiden kansakuntien kanssa.
Sen jälkeen, kun asema oli kiinni sarjassa teknisiä ja rakenteellisia ongelmia, Venäjän hallitus ilmoitti vuonna 2000 purkavansa avaruusaseman. Tämä alkoi 24. tammikuuta 2001, kun venäläinen edistyminen rahtialus telakoitiin aseman kanssa ja työnsi sen kiertoradalta. Asema pääsi sitten ilmakehään ja kaatui Etelä-Tyynenmeren alueelle.
Avaruussukkulaohjelma ja ISS
70-luvun alkupuolella muuttuva budjettiympäristö pakotti NASA: n tutkimaan uudelleenkäytettäviä avaruusaluksia, mikä johti Space Shuttle -ohjelmaan (1983 - 1998). Toisin kuin aikaisemmissa ohjelmissa, Space Shuttle oli enimmäkseen uudelleenkäytettävä järjestelmä, joka koostui avaruuslennon kiertäjästä, jossa oli ulkoinen polttoainesäiliö ja kahdesta kiinteän polttoaineen laukaisurakettista sen vieressä.
Ulkoinen säiliö, joka oli suurempi kuin itse avaruusalus, oli ainoa merkittävä komponentti, jota ei käytetty uudelleen. Yhteensä rakennettiin kuusi kiertäjää, nimeltään Space Shuttle Atlantis, Columbia, Challenger, Discovery, Endeavor ja Enterprise. 15 vuoden ja 135 operaation aikana avaruussukkulat suorittivat monia tärkeitä tehtäviä - mukaan lukien Spacelabin, Hubble-avaruusteleskoopin käyttöönoton ja Mirin rakentamisen auttamisen.
Shuttle-ohjelma kärsi myös kahdesta katastrofista sen 15 vuoden palvelun aikana. Ensimmäinen oli Haastaja katastrofi vuonna 1986, kun taas toinen Columbia katastrofi - tapahtui vuonna 2003. Kadonnut oli neljätoista astronauttia, samoin kuin kaksi sukkulaa. Ohjelma lopetettiin vuoteen 2011 mennessä, ja viimeinen tehtävä päättyi 21. heinäkuuta 2011 avaruussukkulan laskeutumiseen Atlantis Kennedyn avaruuskeskuksessa.
Vuoteen 1993 mennessä NASA aloitti yhteistyön venäläisten, ESA: n ja Japanin ilmailualan tutkimuskeskuksen (JAXA) kanssa luodakseen kansainvälisen avaruusaseman (ISS). Yhdistämällä NASAn Avaruusaseman vapaus projekti Neuvostoliiton / Venäjän kanssa Mir-2 asema, eurooppalainen Columbus asema ja japanilainen Kibo-laboratoriomoduuli, projekti rakennettiin myös Venäjän ja Amerikan Shuttle-Mir-operaatioihin (1995-1998).
Avaruussukkulaohjelman jäädessä eläkkeelle vuonna 2011, miehistön jäseniä on toimittanut viime vuosina yksinomaan Sojuz-avaruusalukset. Siihen saakka, kunnes toinen Yhdysvaltain miehitetty avaruusalus on valmis - jota NASA kehittää kiireisesti - miehistön jäsenet matkustavat ISS: ään ja sieltä pois yksinomaan Sojuzissa.
ISS on ollut jatkuvasti miehitetty viimeisen 15 vuoden ajan, kun se on ylittänyt Mirin aiemman ennätyksen; ja sitä ovat vierailleet astronautit ja kosmonautit 15 eri maasta. ISS-ohjelman odotetaan jatkuvan ainakin vuoteen 2020 asti, mutta sitä voidaan jatkaa vuoteen 2028 asti tai mahdollisesti pidempään budjettiympäristöstä riippuen.
Avaruustutkimus tänään
Avaruuskausi on viime vuosina jälleen kiihtynyt, ja kiinnostus avaruuden tutkimiseen ja tehtäviin on kasvanut. Tämä ei ole missään nimessä Spirit and Opportunity -reittien ansiosta - samoin kuin viimeisimmässä Curiosity-tehtävässä - tutkimalla Marsin pintaa ja etsimällä johtolankoja planeetan menneisyydestä. Näitä ovat lämpimän, virtaavan veden ja orgaanisten molekyylien läsnäolo.
Lisäksi kiinnostusta syvän avaruuden tutkimiseen on lisännyt viimeaikainen räjähdys ekstrasolaaristen planeettojen löytöihin, pääosin Kepler-avaruuskoettimen avulla. Avaruustutkimus on hyötynyt myös sosiaalisen median syntymisestä ja käytöstä, jonka ansiosta astronautit ja avaruusjärjestöt ovat voineet saada yleisön mukaan ja pitää heidät ajan tasalla operaatioiden etenemisestä.
Sopiva esimerkki tästä on Chris Hadfieldin yhteistyö Ed Robertsonin kanssa Barenaked Ladies ja Wexford Gleeks, laulaa “Laulaako joku?”(I.S.S.) Skypen kautta. Tämän tapahtuman lähetys oli tärkeä media ja kiinnitti huomiota ISS: n aluksella tehtävään työhön, samoin kuin hänen luovutuksensa David Bowien "Avaruushärö”, Jonka hän lauloi vähän ennen lähtöä asemalle toukokuussa 2013.
Lähivuosina NASA toivoo suorittavansa vielä kunnianhimoisempia tehtäviä, joihin sisältyy asteroidin tuominen lähemmäksi maapalloa, jotta voimme tutkia sitä tarkemmin, ja lähettää enemmän rovereita, laskeutuja ja jopa astronauteja Marsiin.
Suuri työ on myös osoitettu uusien kantorakettien ja uudelleen käytettävien rakettien luomiseen. Yhdysvalloissa tätä tekevät pääasiassa urakoitsijat, kuten Boeing ja SpaceX, joista jälkimmäinen on kiireisesti kehittämässä uudelleen käytettävää Falcon 9 -raskasrakettijärjestelmäänsä. Venäjällä nämä pyrkimykset on suunnattu Angaran, uuden uudelleenkäytettävien rakettien perheen, kehittämiseen.
Venäjän liittovaltion avaruusohjelma (Roscosmos) on myös syvällisesti suunnittelemassa pitkäaikaisia operaatioita. Niihin sisältyy Luna-Glob -kuukausitutkimusohjelma, joka vaatii lopulta kuunpohjan perustamista. Tämän ohjelman ensimmäisen ehdotetun operaation, Luna-25, odotetaan käynnistyvän joskus vuonna 2018. Vuoteen 2024 mennessä he myös toivovat lähettävänsä Venukseen avaruustunnistimen (Venera-D) suorittamaan tutkimuksia, jotka ovat samanlaisia kuin Neuvostoliiton avaruusohjelmassa. 1980-luvulla.
Perinteisten suurvaltojen ulkopuolella myös muut liittovaltion avaruusjärjestöt miehittävät suuremman osan avaruustutkinnasta. Näitä ovat Euroopan avaruusjärjestö (ESA), Japanin ilmailualan tutkimusvirasto (JAXA), Intian avarustutkimusjärjestö (ISRO) ja Kiinan kansallinen avaruushallinto (CNSA).
Näiden virastojen huomioimatkoja ovat Rosetta-avaruusalus, Gaia-avaruusluotain, Mars Orbital Mission (MOM), Changin kuunoperaatiot ja Tiangong-avaruusasemaohjelma.
Perintö
Se, mikä alkoi sodanjälkeisinä vuosina kahden suurvallan kamppailuna saadakseen ensimmäisensä, on sittemmin kehittynyt yhteistyöhankkeeksi, jonka tarkoituksena on parantaa ihmiskunnan ymmärrystä avaruudesta ja läsnäoloa siinä. Nykyään useat liittovaltion avaruusjärjestöt tekevät tiivistä yhteistyötä toistensa ja yksityisen sektorin kanssa näiden tavoitteiden saavuttamiseksi.
Mikään tästä ei kuitenkaan olisi mahdollista, ellei sillä ajanjaksolla, joka alkoi Sputnikin käynnistämisestä vuonna 1957 ja saavutti huipun Kuun laskeutumisella vuonna 1969. Kilpailu, korkeat investointitasot ja tätä ajanjaksoa ominaiset pelot johtivat viime kädessä tieteelliseen tutkimukseen. läpimurtoja ja sellaisen teknologian kehittämistä, jolla olisi dramaattisia vaikutuksia monille elämän alueille, maailmantaloudelle ja taata ihmiskunnan tulevaisuus avaruudessa.
Nykyään yli tuhat keinotekoista satelliittia kiertää maapalloa, välittäen viestintätietoja planeetan ympärillä ja helpottamalla kaukokartoitustietoja, jotka auttavat meitä seuraamaan säätä, kasvillisuutta ja ihmisten liikkumista ympäri maailmaa. Lisäksi mikrosirujen ja nykyaikaisen tietojenkäsittelyn keksintö, joka puolestaan ohjaa niin suurta osaa päivittäisestä toiminnasta, on niiden olemassaolon velkaa suurelta osin tutkimukselle, joka alun perin johdettiin avaruustutkimuksen halusta.
Ja kuka tietää tulevina vuosina, mitä avaruustutkinnassa saavutetaan? Ehkä Marsin ja Venuksen kaltaisten planeettojen klimatologinen tutkimus auttaa meitä kehittämään geotekniikan tekniikoita ilmastomuutoksen torjumiseksi täällä maan päällä. Kiertoradan ja lento- ja lentokoneiden luominen voisi johtaa myös täysimittaiseen avaruusmatkailualaan. Kuun, Marsin ja asteroidien etsintä voisi laajentaa talouttamme suuresti ja opettaa meille paljon aurinkokunnan historiasta.
Mutta ennen kaikkea jatkuva avaruustutkimus, ”avaruuskauden” tunnusmerkki, muuttaa todennäköisesti ihmiskunnan maanpäällisestä rodusta planeettojenväliseksi (tai jopa tähtienväliseksi)!
Space Magazine -lehdessä on myös artikkeleita avaruustutkinnasta ja avaruuskauden arkeologiasta. Ja muista tutustua artikkeliin NASAn ja myös tunnetuimpien astronautien historiasta.
Jos etsit lisää resursseja, kokeile Space Age -aikajanaa ja Sputnikia.
Astronomy Cast -sarjassa on jakso myös Yhdysvaltain avaruussukkulassa, Mercury 7 -astronauteissa ja Mir-avaruusasemassa!
