Днем начала космической эры человечества считается 4 октября. Во всяком случае именно его за точку отсчета обозначила Международная федерация астронавтики. В этот день в 1957 году СССР запустил первый в мире искусственный спутник Земли. Однако для человечства наиболее знаковым стало 12 апреля – день легендарного полета Юрия Гагарина. Поэтому именно сегодня мы решили вспомнить самые крутые космические проекты человечества за 63 года.
Если смотреть глобально, то самое главное космическое достижение человечества на сегодняшний день заключается в том, что космические полеты из невероятно крутых прорывов человечества, из подвига стали рутиной. Ну примерно как с полетом братьев Райт или с перелетом Линдберга через океан. Ну кого сейчас можно удивить перелетом Лондон – Нью-Йорк? Вот и с космосом примерно то же. Там уже успели побывать туристы, сняли кино. И это направление продолжает развиваться. Так что вполне возможно, что каникулы на Марсе или ужин на Луне скоро станут обыденностью.
Еще одним достижением, пожалуй, можно назвать тот факт, что космические программы уже приносят вполне реальную пользу человечеству. Связь, вещание, навигация, разведка, метеорология, геология, картогргафия, слежение за транспортом, сельское хозяйство, ловля рыбы – все это сейчас уже немыслимо без использования спутников. Да что там, кто ни разу не пользовался GPS-навигатором?
Наконец, третье достижение – новые возможности астрономии. Она стала всеволновой — ведь атмосфера непрозрачна для кучи чрезвычайно вкусных диапазонов, прежде всего коротковолновых (от УФ и до гамма-излучения). А там, как оказалось, столько всего интересного… Да, это все еще далеко от жизни обычного среднестатистического землянина. Но сама по себе возможность понять законы Вселенной в которой мы живем – бесценна.
Ну теперь давайте перейдем к конкретике. Итак…
Полет человека в космос
12 апреля 1961 на космическом корабле «Восток-1» в космос отправился первый человек – советский летчик и космонавт Юрий Гагарин. После 108 минут полета Гагарин успешно приземлился в Саратовской области.
Высадка человека на Луну
Не менее важная веха в освоении космоса. Произошло это 21 июля 1969 года в рамках полета «Аполлон-11». Первым человеком, который шагнул на лунную поверхность стал Нил Армстронг. Сегодня его слова, которые он произнес в тот знаменательный момент, знает каждый:
«Это маленький шаг для человека, но гигантский скачок для всего человечества».
Сегодня существует множество конспирологических теорий, согласно которым высадка на Луну – не более чем фальсификация. При этом все забывают, что сфальсифицировать высадку на Луну не просто сложно. Это в принципе невозможно. Об этом в одном из интервью сказал и советский космонавт Алексей Леонов, который был первым человеком, вышедшим в открытый космос:
«Мы имели и имеем все системы, которые отслеживают, начиная старт, полет вокруг Земли, разгон, коррекции, облет Луны и все, что происходит на Луне. Это же смешно. Это же невежество так рассуждать или какая-то лихость против Америки».
К слову, правда о миссии «Аполлона-11» не менее занимательна, чем конспирология. Например, тот факт, что для космонавтов полет в космос – это как командировка для нас с вами. Так что по прилету на Землю команда «Аполлона» должна была заполнить командировочные листы. А по прилету еще следовало заполнить таможенные декларации – на лунные камни и лунную пыль. Всем вышеперечисленным на своей странице спустя много лет поделился астронавт Базз Олдрин.
Yes the #Apollo11 crew also signed customs forms. We brought back moon rocks & moon dust samples. Moon disease TBD. pic.twitter.com/r9Sn57DeoW
— Dr. Buzz Aldrin (@TheRealBuzz) August 2, 2015
47 years ago I submitted my travel voucher reimbursement for my trip to the moon. #Apollo11 pic.twitter.com/DHAXEYVTHi
— Dr. Buzz Aldrin (@TheRealBuzz) July 27, 2016
С 1969 по 1972 годы на Луне побывали 12 астронавтов, после чего лунную программу закрыли. Сейчас NASA реализует программу «Артемида» в рамках которой в ближайшие годы планируется создание окололунной космической станции, построение лунной инфраструктуры и высадка на Луну первой женщины и очередного мужчины.
Hubble
Запущенный в 1990-м году орбитальный телескоп Hubble является одним из величайших достижений современной цивилизации.
История постройки Хаббла – это постоянное преодоление трудностей, борьба за финансирование и поиск решений в непредвиденные ситуации. Роль же Хаббла в науке бесценна. Невозможно составить полный список открытий в астрономии и смежных направлениях, совершенных благодаря снимкам телескопа, настолько много работ ссылаются на полученную им информацию.
Идея разместить телескоп на орбите возникла почти сто лет назад. Научное обоснование важности постройки такого телескопа в виде статьи опубликовал астрофизик Лайман Спитцер в 1946-м году.
Одной из главных проблем наземных телескопов, даже самых больших и совершенных, является необходимость смотреть сквозь атмосферу нашей планеты, что означает потребность бороться с искажениями.
Hubble, лишенный этой проблемы, смог подарить человечеству миллионы потрясающих снимков как Солнечной системы, так и далекого космоса.
в созвездии Лебедя
Фактически, на снимках Hubble во многом держится современная астрономия. В скором времени на смену Hubble придет более совершенный телескоп James Webb, который будет расположен еще дальше от Земли.
Voyager-1 и Voyager-2
Эти детища ранней космической эры переживут не только саму цивилизацию, которая их создала, но, возможно, и саму Землю.
Оба зонда были запущены в августе-сентябре 1977 года. На борту каждый из них несет по одной золотой пластике, На них записаны музыка, приветствия на 55 языках, видеообращение бывшего президента США Джимми Картера. Их создали на случай, если гипотетические инопланетяне найдут один из космических кораблей. Кстати, там есть изображение человека и наш «космический адрес» – местопложение Земли.
Voyager-1 должен был посетить только окрестности Юпитера и Сатурна, а Voyager-2 пролетел по более сложной орбите, которая позволила ему пролететь вблизи Урана и Нептуна. Благодаря этому были открыты 3 новых спутника Юпитера, 4 у Сатурна, 11 у Урана, и 6 у Нептуна.
12 сентября 2013 года NASA подтвердило, что Voyager-1 вышел за пределы гелиосферы. Voyager-2 присоединился к нему в межзвездном пространстве в ноябре 2018 года.
И да, мы говорим именно о гелиосфере, хотя многие СМИ, сообщают, что эти роботы вышли за пределы Солнечной системы. Однако NASA это опровергает. На самом деле зонды покинули гелиосферу и сейчас движутся в межзвездной среде, но Солнце по-прежнему оказывает на них влияние.
Что касается Солнечной системы, то по мнению ученых, аппараты покинут ее пределы где-то через 28-80 тыс. лет. После чего их захватит притяжение Млечного Пути. Зонды начнут долгое скитание по галактоцентрической орбите, будут вращаться вокруг центра Галактики вместе с Солнцем и другими звездами. Один оборот вокруг центра они будут делать каждые 200 млн. лет.
Чтобы разорвать притяжение Галактики, зондам нужно развить скорость около 330 км/с, что маловероятно, поэтому аппараты надолго останутся на орбите вокруг Галактического центра. Пройдут миллиарды лет, прежде чем фотоны высоких энергий наконец разрушат Voyager-1 и Voyager-2. Правда, нельзя исключать и встречи с астероидами, в этом случае зонды погибнут намного раньше.
Ну а пока оба путешественника (а именно так переводится их название) находятся в межзвездном пространстве. И их миссия до сих пор не закончена. Оба «Вояджера» продолжают работать и передают потоки данных уже из межзвездной среды. На данный момент это единственные действующие космические аппараты в межзвездном пространстве, созданные человеком.
Марсоходы Spirit и Opportunity
Spirit опустился на поверхность Марса 4 января 2004. Через три недели – 25 января – Красной планеты коснулся его «близнец» под названием Opportunity.
С приземлением марсоходов, или, как их еще называют, роверов, началась не имеющая аналогов в мировой истории космонавтики одиссея самодвижущихся колесных автоматических аппаратов.
Никто не ожидал, что Spirit и Opportunity проработают на Марсе не 90 дней, которые отводились на их миссию, а почти 7 лет, почти в 30 раз превысив расчетный срок своей работы. И все это время они продолжали отвечать на команды с Земли.
Со Spirit, кстати связана достаточно курьезная история. В марте 2005-го у него начали барахлить солнечные панели – за год на них осело слишком много пыли. Их производительность упала с 93% до 60%, а ведь от них зависело, сколько он еще протянет. К сожалению, инженеры никак не могли ему помочь. Однако произошло невероятное. Буквально за один день уровень вырабатываемой энергии резко подскочил. Специалисты недоумевали, как это получилось.
«Это случилось в одночасье. Мы увидели следы колес, тянущиеся за марсоходом, но рядом с ними извивался и другой, тоненький след. Мы сделали много фотографий и увидели на них того, кто его оставил. Это был пылевой дьявол. Объединив изображения в серию, мы получили анимированное движение дьявола. Невероятно — мы наконец-то увидели Марс в движении. Отныне он перестал быть просто мертвой планетой, усеянной камнями», – рассказал участник миссии Марк Леммон.
Этот счастливый случай позволил марсоходу прожить еще пять лет, проехать почти восемь километров и изучить на своем пути кратеры, холмы и лощины.
А вот Opportunity «заметил» то, что до этого на Марсе ни разу не видели — «чернику». Так ученые назвали крохотные шарики синего цвета, размером от 0,1 до 7 миллиметров. Богатой россыпью, словно бисер, они лежали на открытой породе.
Откуда они там взялись и что это вообще такое – еще предстояло выяснить. Интернет быстро наполнился спекуляциями на тему инопланетной жизни. Используя камеру для микроскопии, установленную на ровере, ученые определили, что эти шарики — гематит (минерал железа).
Ожидавшие увидеть инопланетян тут же расстроились, но были и те, кто осознал истинное значение этого открытия. Дело в том, что на Земле гематит образуется в горячих источниках. А это значит, что на Марсе точно была вода
В NASA до сих пор считают, что эти марсоходы были одним из самых удачных проектов космического агентства за всю его историю.
Посадка на комету
И еще одно «впервые в истории человечества». На сей раз созданный Европейским космическим агентством научный аппарат коснулся поверхности кометы. Что самое интересное, до тех пор никто не знал даже, как выглядит комета 67P/Чурюмова-Герасименко (а именно к ней отправился зонд), да и другие кометы, будем откровенны, тоже. Обычно большую часть информации о небесных телах астрофизики получают по косвенным данным, например, фиксируя разные виды излучений, часто не видя даже издалека те объекты, что изучают. Так что шанс впервые «потрогать» комету – по-настоящему уникальный.
Зонд «Розетта» отправился к комете Чурюмова-Герасименко в августе 2004 года. Главной целью этого путешествия длиной в 6,4 млрд километров был поиск ответа на вопрос, как зарождалась наша Солнечной системы и какую роль кометы сыграли в этом процессе. Искать ответы на эти загадки должен был посадочный модуль «Фила», названный так в честь древнеегипетского обелиска на острове Филэ, где был найден Розеттский камень.
За 10 лет, в течение которых «Розетта» «догоняла» комету, она успела передать данные о магнитном поле Марса, сделать снимаки астроида Штейнс и еще более детальные снимки астероида Лютеция. И, наконец, в 2014 году аппарат приблизился к комете Чурюмова-Герасименко. Cначала несколько месяцев изучал ее издалека, а в ноябре запустил к поверхности «Филу». Все это время аппарат двигался вслед за кометой вокруг Солнца.
Хотя «Фила» был активен на поверхности кометы в общей сложности меньше месяца, полученные от него данные предстоит изучать еще много лет. И по сути они опровергают прежние представления человечества о кометах.
Основной сенсацией стали данные об обнаружении на комете воды, причем воды с иными свойствами, чем на Земле. Оказалось, что вода на 67P содержит заметно больше дейтерия (изотопа водорода), чем вода на нашей планете. Это открыло очередной раунд спора между учеными о том, могли ли именно кометы когда-то занести воду на Землю. Если это и так, то воду, похоже, «привезли» не ближние к нам кометы. На комете Чурюмова-Герасименко также был найден глицин и другие сложные органические соединения. Фактически она «оснащена» всеми исходными материалами, такими как вода, углерод, метан и аммиак, необходимыми для сборки более сложных органических молекул. Ученые предполагают, что и их могли доставить на Землю кометы, поспособствовав возникновению жизни.
Международная космическая станция
МКС до сих пор остается форпостом человечества в космосе. Да, мы забирались дальше в космос — человек уже побывал на Луне. Но закрепиться дальше орбиты Земли мы пока не смогли.
Станция начала функционировать в 1998 году. Она находится на низкой околоземной орбите, а ее обслуживанием занимаются пять космических агентств (НАСА, Роскосмос, JAXA, ЕКА, CSA )и их подрядчики. МКС — самая большая космическая станция, когда-либо построенная. Ее «срок годности» должен был истечь уже в этом году, однако, скорее всего, станция проработает до 2030 года. На текущий момент в проекте участвуют 14 стран — США, Россия, Япония, Канада и Европейское космическое агентство (в состав которого входят девять стран).
Общие затраты человечества на создание и поддержание МКС за годы существования станции превысили $100 млрд.
На МКС ежегодно проводятся сотни важных научных экспериментов, включая те, которые требуют условий микрогравитации. Также NASA отправляло на МКС одного из астронавтов-близнецов на целый год, что позволило сравнить влияние космоса на человеческий организм (второй близнец оставался на Земле).
Телескоп Kepler
Еще один орбитальный телескоп NASA, который стал огромным достижением для науки и всей цивилизации. Несмотря на то, что это относительно небольшой проект по сравнению с Hubble.
Основная его особенность в том, что его создали специально для поиска экзопланет – планет, расположенных в других звездных системах, подобных Земле. Для этого он был оборудован специальным очень чувствительным фотометром.
За девять с половиной лет работы на орбите (кстати, программа была рссчитана на три года) телескоп отыскал больше 2500 планет, расположенных за пределами нашей Солнечной системы. И еще больше – потенциальных кандидатов, природу которых еще предстоит установить. Кроме того, Kepler нашел планеты, которые вращаются вокруг двойных звезд – до того времени, такую возможность допускали только фантасты.
Среди обнаруженных им миров есть планеты, по размеру схожие с Землей. Там, как и на Земле, теоретически не исключено существование жизни.
В целом же благодаря Kepler ученые узнали, что на расстоянии тысячи световых лет от Земли существует по меньшей мере 30 тысяч планет, потенциально пригодных для жизни.
А наша галактика Млечный путь насчитывает не менее 160 млрд планет, из которых как минимум 500 млн могут быть пригодны для жизни. А в конце 2012 года была найдена первая «экзосолнечная система» из четырех планет.
«До Kepler мы вообще не знали, насколько часто или редко в нашей галактике встречаются планеты. Благодаря ему изменилось само понимание нашего места во Вселенной», – считает глава астрофизического подразделения НАСА Пауль Херц.
