Космические исследования

Космические исследования – это научные исследования, проводимые в космическом пространстве и путем изучения космического пространства. От использования космических технологий до наблюдаемой Вселенной , космические исследования представляют собой широкую область исследований . Науки о Земле , материаловедение , биология , медицина и физика — все они применимы к среде космических исследований. Этот термин включает в себя научную полезную нагрузку на любой высоте от глубокого космоса до низкой околоземной орбиты , а также зондирующих ракет исследования в верхних слоях атмосферы и высотные воздушные шары .

Освоение космоса также является формой космических исследований.

История

Ракеты

Китайские ракеты использовались в церемониях и в качестве оружия с 13 века, но ни одна ракета не смогла преодолеть земное притяжение до второй половины 20 века. Космическая ракетная техника появилась одновременно в работах трёх учёных в трёх разных странах. В России — Константин Циолковский , в США — Роберт Х. Годдард , а в Германии — Герман Оберт .

США . и Советский Союз создали свои собственные ракетные программы Область космических исследований развивалась как научные исследования, основанные на передовых ракетных технологиях.

В 1948–1949 годах детекторы полетов ракет Фау-2 обнаруживали рентгеновские лучи Солнца. ^[1] Зондирующие ракеты помогли нам показать структуру верхних слоев атмосферы . По мере достижения больших высот космическая физика стала областью исследований, изучающей полярные сияния , ионосферу и магнитосферу Земли .

Искусственные спутники

Первый искусственный спутник , российский «Спутник-1» , был запущен 4 октября 1957 года, на четыре месяца раньше первого в США « Эксплорера-1» . Главное открытие спутниковых исследований было сделано в 1958 году, когда «Эксплорер-1» обнаружил радиационные пояса Ван Аллена . Планетология достигла нового этапа с российской программой «Луна» между 1959 и 1976 годами, серией лунных зондов , которые предоставили нам данные о химическом составе Луны, гравитации, температуре, образцах почвы, а также первые фотографии обратной стороны Луны, сделанные Луной. 3 , и первые дистанционно управляемые роботы ( Луноход ), приземлившиеся на другое планетарное тело .

Международное сотрудничество

Первые исследователи космоса получили важный международный форум с созданием в 1958 году Комитета по космическим исследованиям (КОСПАР), который добился обмена научной информацией между Востоком и Западом во время холодной войны, несмотря на военное происхождение ракетной технологии, лежащей в основе область исследований. ^[2]

Астронавты

12 апреля 1961 года российский лейтенант Юрий Гагарин был первым человеком, вышедшим на орбиту Земли на корабле «Восток-1» . В 1961 году американский астронавт Алан Шепард стал первым американцем, побывавшим в космосе. А 20 июля 1969 года астронавт Нил Армстронг стал первым человеком на Луне .

19 апреля 1971 года Советский Союз запустил « Салют-1» , первую космическую станцию значительной продолжительности, успешную 23-дневную миссию, к сожалению, разрушенную транспортными катастрофами. 14 мая 1973 года «Скайлэб» была запущена первая американская космическая станция на модифицированной ракете «Сатурн-5» . Скайлэб был оккупирован 24 недели. ^[3]

Степень

486958 Аррокот — самый дальний объект, который посетил космический корабль человека.

486958 Аррокот — название самого дальнего и примитивного объекта, который посетил космический корабль человека. Первоначально получившая обозначение «1110113Y» при обнаружении Хаббла в 2014 году, планетессималь была достигнута зондом «Новые горизонты» 1 января 2019 года после недельной фазы маневрирования. Аппарат New Horizons обнаружил Ultima Thule на расстоянии 107 миллионов миль и выполнил в общей сложности 9 дней маневров, чтобы пройти в пределах 3500 миль от контактной двойной системы длиной 19 миль . Ультима Туле имеет орбитальный период около 298 лет, находится на расстоянии 4,1 миллиарда миль от Земли и более чем на 1 миллиард миль от Плутона .

Межзвездный

Зонд «Вояджер-1» был запущен 5 сентября 1977 года и в августе 2012 года пролетел за пределы нашей Солнечной системы в межзвездную среду . Самый дальний человеческий объект от Земли. Прогнозы включают столкновение, облако Оорта и судьбу, «возможно, навечно — блуждать по Млечному Пути».

«Вояджер-2» был запущен 20 августа 1977 года и двигался медленнее, чем «Вояджер-1», и достиг межзвездной среды к концу 2018 года. «Вояджер-2» — единственный земной зонд, посетивший ледяные гиганты Нептуна . или Урана

Ни один из «Вояджеров» не нацелен на конкретный видимый объект, но оба продолжают отправлять исследовательские данные в сеть глубокого космоса НАСА по состоянию на 2019 год.

Ожидается, что два зонда «Пионер» и зонд «Новые горизонты» войдут в межзвездную среду в ближайшем будущем, но ожидается, что к этому времени эти три исчерпают доступную мощность, поэтому точку выхода нельзя точно подтвердить. Прогнозирование скорости зондов является неточным, поскольку они проходят через переменную гелиосферу . «Пионер-10» находится примерно на внешнем краю гелиосферы в 2019 году. «Новые горизонты» должны достичь его к 2040 году, а «Пионер-11» — к 2060 году.

Два зонда «Вояджер» достигли межзвездной среды , и ожидается, что к этому списку присоединятся еще три зонда.

Области исследований

Космические исследования включают в себя следующие области науки: ^[4]^[5]

Наблюдения Земли с использованием методов дистанционного зондирования для интерпретации оптических и радиолокационных данных со спутников наблюдения Земли.
Геодезия с использованием гравитационных возмущений спутниковых орбит.
Науки об атмосфере , аэрономия с использованием спутников , ракет-зондов и высотных аэростатов.
Космическая физика , на месте . исследование космической плазмы , например , полярных сияний , ионосферы , магнитосферы и космической погоды
Планетология , использование космических зондов для изучения объектов планетной системы.
Астрономия с использованием космических телескопов и детекторов, не ограничивающихся просмотром атмосферы.
Материаловедение с использованием преимуществ микрогравитации на орбитальных платформах.
Науки о жизни , включая физиологию человека , использование космической радиации и невесомости , а также выращивание растений в космосе.
Физика , использующая космос как лабораторию для исследований фундаментальной физики.

Космические исследования с искусственных спутников

Спутник исследования верхних слоев атмосферы

Спутник для атмосфер исследования верхних спутник для изучения различных аспектов земной атмосферы и лучшего понимания фотохимии . После 14 лет службы УАРС завершил свою научную карьеру в 2005 году. ^[6]

Программа Великих обсерваторий

Программа «Большие обсерватории» — флагманская программа телескопов НАСА . Программа «Великие обсерватории» расширяет наше понимание Вселенной благодаря детальным наблюдениям неба на основе гамма-лучей, ультрафиолетового, рентгеновского, инфракрасного и видимого световых спектров . Четыре основных телескопа для программы Великих Обсерваторий: космический телескоп Хаббла ( видимый , ультрафиолетовый ), запущенный в 1990 году, Комптоновская гамма-обсерватория ( гамма ), запущенная в 1991 году и вышедшая из эксплуатации в 2000 году, рентгеновская обсерватория Чандра ( рентгеновская ), запущенная в 1999 году. и космический телескоп Спитцер ( инфракрасный ), запущенный в 2003 году.

Истоки «Хаббла», названного в честь американского астронома Эдвина Хаббла , восходят к 1946 году. В настоящее время «Хаббл» используется для идентификации экзопланет и подробного описания событий в нашей Солнечной системе. Наблюдения Хаббла в видимом свете в сочетании с наблюдениями других великих обсерваторий дают нам одни из самых подробных изображений видимой Вселенной.

Международная лаборатория гамма-астрофизики

ИНТЕГРАЛ — одна из самых мощных обсерваторий гамма-излучения, запущенная Европейским космическим агентством в 2002 году и продолжающая работать (по состоянию на март 2019 года). INTEGRAL дает представление о самых энергичных космологических образованиях в космосе, включая черные дыры, нейтронные звезды и сверхновые. ^[7] ИНТЕГРАЛ играет важную роль в исследовании гамма-лучей, одного из самых экзотических и энергичных явлений в космосе.

Гравитация и экстремальный магнетизм Маленький исследователь

под руководством НАСА Миссию GEMS планировалось запустить в ноябре 2014 года. ^[8] Космический корабль будет использовать рентгеновский телескоп для измерения поляризации рентгеновских лучей, исходящих от черных дыр и нейтронных звезд. Он будет исследовать остатки сверхновых и взорвавшихся звезд. С 1970-х годов было проведено мало экспериментов по поляризации рентгеновских лучей, и ученые ожидали, что GEMS откроет новые горизонты. Понимание поляризации рентгеновских лучей улучшит знания ученых о черных дырах, в частности о том, заключена ли материя вокруг черной дыры в плоский диск, раздутый диск или впрыскивающую струю. Проект GEMS был отменен в июне 2012 года из-за превышения временных и финансовых ограничений. Цель миссии GEMS продолжает оставаться актуальной (по состоянию на 2019 год).

Космические исследования на космических станциях

Salyut 1

Салют-1 был первой когда-либо построенной космической станцией. Он был запущен 19 апреля 1971 года Советским Союзом . Первый экипаж не смог попасть на космическую станцию. Второй экипаж смог провести на космической станции двадцать три дня, но это достижение было быстро омрачено, поскольку экипаж погиб при возвращении на Землю. «Салют-1» был намеренно выведен с орбиты на шесть месяцев, поскольку у него преждевременно закончилось топливо. ^[9]

Скайлэб

Скайлэб была первой американской космической станцией. Он был в 4 раза больше «Салюта-1». «Скайлэб» был запущен 14 мая 1973 года. За время эксплуатации на нем сменилось три экипажа по три человека. Эксперименты Скайлэба подтвердили наличие корональных дыр и смогли сфотографировать восемь солнечных вспышек. ^[10]

Мне

Советская (позже российская) станция «Мир» с 1986 по 2001 год была первой обитаемой космической станцией на длительный срок. Находясь на низкой околоземной орбите двенадцать с половиной лет, «Мир» служил постоянной лабораторией микрогравитации . Экипажи экспериментировали с биологией , биологией человека , физикой , астрономией , метеорологией и системами космических кораблей. Цели включали разработку технологий для постоянного освоения космоса .

Международная космическая станция

Международная космическая станция приняла свой первый экипаж в составе STS-88 в декабре 1998 года, международной совместной миссии с участием почти 20 участников. Станция была непрерывно занята в течение 23 лет и 264 дней, превысив предыдущий рекорд российской станции « Мир» , почти на десять лет . ^[11] МКС обеспечивает исследования в области микрогравитации и воздействия местной космической среды. Члены экипажа проводят тесты по биологии, физике, астрономии и другим предметам. Даже изучение опыта и здоровья экипажа продвигает космические исследования.

См. также

Ссылки

^ Краткая история астрономии высоких энергий: 1900-1958 , веб-страница НАСА.
^ Уиллмор, Питер: Первые 50 лет КОСПАР , публичная лекция
^ Краткая история освоения космоса | Аэрокосмическая корпорация . (без даты). Аэрокосмическая корпорация | Обеспечение успеха космической миссии. Проверено 7 мая 2013 г.
^ Научная структура КОСПАР , веб-страница КОСПАР
^ Достижения в космических исследованиях , веб-страница Elsevier.
^ Главная страница UARS Science . (без даты). Главная страница UARS Science. Получено 7 мая.
^ ЕКА Наука и технологии: Информационный бюллетень . (без даты). ЕКА Наука и технологии. Проверено 6 мая 2013 г.
^ Драгоценные камни
^ Салют-1. Архивировано 9 мая 2008 г. в Wayback Machine . (без даты). Энциклопедия космонавтики. Проверено 7 мая 2013 г.
^ Проект SkyLab . (без даты). Домашняя страница Отделения солнечной физики, Военно-морская исследовательская лаборатория. Проверено 7 мая 2013 г.
^ НАСА - Факты и цифры . (без даты). НАСА – Дом. Проверено 7 мая 2013 г.

Внешние ссылки

СМИ, связанные с космическими исследованиями , на Викискладе?

[1] Краткая история астрономии высоких энергий: 1900-1958 , веб-страница НАСА.

[2] Уиллмор, Питер: Первые 50 лет КОСПАР , публичная лекция

[3] Краткая история освоения космоса | Аэрокосмическая корпорация . (без даты). Аэрокосмическая корпорация | Обеспечение успеха космической миссии. Проверено 7 мая 2013 г.

[4] Научная структура КОСПАР , веб-страница КОСПАР

[5] Достижения в космических исследованиях , веб-страница Elsevier.

[6] Главная страница UARS Science . (без даты). Главная страница UARS Science. Получено 7 мая.

[7] ЕКА Наука и технологии: Информационный бюллетень . (без даты). ЕКА Наука и технологии. Проверено 6 мая 2013 г.

[8] Драгоценные камни

[9] Салют-1. Архивировано 9 мая 2008 г. в Wayback Machine . (без даты). Энциклопедия космонавтики. Проверено 7 мая 2013 г.

[10] Проект SkyLab . (без даты). Домашняя страница Отделения солнечной физики, Военно-морская исследовательская лаборатория. Проверено 7 мая 2013 г.

[11] НАСА - Факты и цифры . (без даты). НАСА – Дом. Проверено 7 мая 2013 г.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]