Человек по своей природе — существо любопытное. И это одно из качеств, которое позволяет достигнуть высот в области технического прогресса.

Полет за пределы родной Земли — венец технического развития человечества. Все, что создается в области космонавтики, делается с большой скрупулёзностью и ответственностью, так как даже малейшая ошибка может стать фатальной. Но результат того стоит. Мы постепенно, маленькими шажочками идем к освоению Вселенной вокруг нас.

XX век стал колыбелью технического прогресса и дал мощный стимул для развития космонавтики. На протяжении последнего столетия, вплоть до наших дней было проделана колоссальная работа. Давайте взглянем назад и посмотрим, чего же мы достигли за последнее время, что из этого самое впечатляющее.

И так, «Поехали»:

Точкой отсчета пребывания человечества в космосе, можно считать 4 октября 1957 года, когда за пределы родного небосвода отправился первый искусственный спутник земли. Ученые получили первую ценную информацию с околоземной орбиты. «Первенец» передавал научные данные в течение 20-ти дней, после чего иссяк заряд батареи в передатчиках и через 2,5 месяца он сгорел в верхних слоях атмосферы.

Почетный пионер космоса

Именно так началась космическая эра. В последующие годы Советский Союз и США проделали грандиозную работу по изучению ближайших к нам планет и спутников. Было развернуто множество программ в которых основная работа проводилась АМС (Автоматическая Межпланетная Станция).

АМС «Луна» — советская программа по изучению Луны проводилась в период с 1959 по 1976 годы. За время миссии было произведено 16 удачных и 17 неудачных запусков, как видим не все было гладко в первые годы изучения космического пространства. Первые аппараты сделали фотографии невидимой стороны Луны, прислали панорамные снимки лунного ландшафта и провели измерения плотности грунта и уровня радиационного фона.

Следующие удачные запуски АМС «Луна» позволили собрать множество данных как о самом спутнике земли так и том, как лучше осуществлять следующие запуски, в том числе и пилотируемые. 17 ноября 1970 года АМС «Луна — 17» доставила на Луну первый в мире самоходный аппарат «Луноход — 1», который проработал 302 суток и за это время проехал 10,5 километров, передал на Землю 20 000 снимков и провел более 20-ти физико-механических исследований грунта, а также провел рентгеновские и химические анализы лунной почвы.

«Луноход — 1»

24 сентября 1970 года, возвращаемый аппарат станции «Луна — 16» доставил на землю образец лунного грунта весом 101 грамм. Стартовав 12 сентября 1970 года, АМС «Луна — 16» удачно ‘прилунилась’ и грунтозаборным устройством был осуществлен забор грунта. Следующий шаг по доставке образца на землю был за ракетой «Луна — Земля», которая подняла возвращаемый аппарат с поверхности и разогналась до необходимой скорости. Последующее успешное отделение аппарата от ракеты и его приземление, сделали АМС «Луна — 16» первым автоматическим аппаратом доставившим внеземное вещество на Землю.

АМС «Луна — 16»

С 1960 года была начата советская программа по изучению Марса. Первые АМС «Марс — 2» и «Марс — 3» успешно добрались до красной планеты и в ноябре 1971 года на поверхность был отправлен спускаемый аппарат, на котором находился марсоход — Марс ПрОП (Прибор Оценки Проходимости). К сожалению при посадке спускаемый аппарат разбился. Через месяц, в декабре 1971 года, «Марс — 3» отправил свой спускаемый аппарат на поверхность планеты и посадка оказалась удачной. После посадки станция начала передачу марсианской панорамы, но на снимках был лишь серый фон на котором ничего не возможно было разобрать, к тому же через 20 секунд связь с аппаратом была безвозвратно утеряна.

Первые контакты с марсианской поверхностью были неудачными, но АМС которые спустив аппараты на Марс, продолжали работу на его орбите и свыше 8-ми месяцев проводили исследования красной планеты. Следующие полеты были не столь грандиозными по наличию техники, но благодаря им были получены, качественные цветные снимки планеты, произведен анализ атмосферы, измерены давление и окружающая температура.

Спускаемый аппарат АМС «Марс — 3»

Так же интерес ученых был прикован и к Венере, изучение которой началось с 4 февраля 1961 года. Первые запуски были неудачными в связи с авариями разгонных блоков. Первая АМС которая достигла планеты, была «Венера — 4». Она отправила на поверхность сферический спускаемый аппарат, который был раздавлен не выдержав атмосферного давления. Дело в том, что до начала изучения Венеры, было предположение, что планета покрыта океанами воды, скрытыми за плотной атмосферой. И первые аппараты были защищены от влияния воды, но не от высокого давления, которое было почти в 100 атмосфер, т.е. оно примерно в 92 раза больше чем на Земле. Первым аппаратом совершившим удачную посадку на поверхность Венеры был спускаемый модуль АМС «Венера — 7». Проработал он 53 минуты и успел передать только данные о температуре, которая была около 475 C. Следующие АМС «Венера — 9» и «Венера — 10» были подготовлены гораздо лучше и с помощью них были получены первые снимки Венеры, изучена плотность грунта и наличие естественных радиоактивных элементов.

9 и 13 июня 1985 года на Венеру удачно приземлились спускаемые аппараты станций «Вега — 1» и «Вега — 2», которые разрабатывались уже совместно с США, Японией и рядом европейских стран. Аппараты провели ряд исследований грунта, а так же исследования по наличию естественных радиоактивных элементов. Особенностью данной программы было то, что при спуске аппараты выпустили аэростатные зонды, которые с помощью нагретого гелия поднялись на высоту около 55 километров. Зонды пролетели более 11 000 километров, собрав уникальную информацию об атмосфере Венеры. На ночной стороне планеты были зафиксированы вспышки, которые скорее всего были грозовыми разрядами. Стоит отметить, что отправив на Венеру спускаемые аппараты, так называемые Пролетные аппараты отправились изучать комету Галея, с которой двигались на встречных курсах. Это была еще одна часть программы «Вега». Сблизившись до расстояния около 9000 километров, аппараты сделали около 1500 снимков и провели ряд измерений.

АМС «Вега»

Как дела в Хьюстоне?

Делая первые шаги в изучении космоса, Советский Союз столкнулся с множеством неудачных попыток, которые в основном были связаны с ракетами-носителями и их отказами. Но все же работа продолжалась, и как мы видели выше были получены впечатляющие результаты. А, как же складывалась космическая программа у главных конкурентов — США. Там тоже было не все гладко и множество попыток заканчивалось весьма неудачно.

Целью американской космической программы «Пионер» было изучение Луны, Венеры, а также внешних планет Солнечной системы. Первые попытки изучить Луну оказались провальными, так как из девяти запущенных аппаратов, только «Пионер — 4» смог пролететь на расстоянии в 60 050 километров от Луны, что не позволило задействовать фото аппаратуру. Остальные запуски терпели неудачу так же, как и Советские из-за ракета-носителей.
Зато следующие аппараты «Пионер — 5» и до «Пионер — 9», были благополучно запущены и стали самыми ‘долго живучими’ из всех запущенных АМС. Последний сеанс связи с «Пионер — 6» был осуществлен в декабре 2000 года в честь 35-ти летия запуска. Эти аппараты занимались изучением пространства между орбитами Земли и Венеры, изучали с расстояния кометы Галлея и Когоутека, а так же занимались сбором данных о Солнце.

АМС «Пионер — 10»

Самыми известными АМС данной серии, были «Пионер — 10» и «Пионер — 11», которые преодолели третью космическую скорость и исследовали дальний космос. «Пионер — 10» стартовал 3 марта 1972 года с ракетой-носителем «Атлас-Центавр» и 4 декабря 1973 года сделал первые в мире снимки Юпитера с расстояния в 162 000 километров. «Пионер — 10» и по сей день считается самым удачным зондом, так как вместо запланированных 21 месяца он проработал 30 лет. По пути к Юпитеру он преодолел Поле астероидов, которое, как считали до этого ученые могло нанести аппарату непоправимый ущерб, но этого к счастью не случилось. Подвергся огромному воздействию радиационных поясов Юпитера, из-за которого аппаратура выдавала сбои, но несмотря на все это он выполнил не только запланированные исследования, но еще ряд гравитационных маневров. На зонде была установлена пластина с данными о нашей цивилизации, которая стала первым посланием инопланетным разумным формам жизни. Последние данные телеметрии с «Пионер — 10» были получены 27 апреля 2002 года. В настоящий момент аппарат покидает нашу Солнечную систему, и его путь лежит к звезде Альдебаран.

«Пионер — 11» был запущен 6 апреля 1973 года ракетой-носителем «Атлас» и главной целью миссии было изучение Юпитера и Сатурна, а так же его спутников. В декабре 1974 года аппарат пролетел над Юпитером, и с расстояния 42 828 километров передал изображения полюсов и Большого красного пятна. 1 сентября 1979 года зонд достиг Сатурна и прошел на расстоянии 20 000 километров над поверхностью, сделав необходимые измерения и передав фотографии планеты и ее спутника Титана. Последний сигнал от «Пионера-11» был получен 30 сентября 1995 года и предполагается, что аппарат направляется к созвездию Орла.

Первое фото Сатурна

Самой удачной космической программой считается миссия «Вояджер», целью которой было продолжить изучение Юпитера и Сатурна. Программа появилось благодаря студенту-интерну Гэли Флендро, который в 1966 году, проведя расчеты, выяснил, что в конце 1970-х годов, будет благоприятная возможность для облета сразу четырёх планет. Кроме Юпитера и Сатурна, за счет гравитационного маневра можно было достигнуть, в относительно короткие сроки Урана и Нептуна одним космическим аппаратом. Это было возможно благодаря тому, что эти планеты выстраивались в так называемый «Парад планет».

«Вояджер» — долгожитель

«Вояджер — 1» стартовал 5 сентября 1977 года, на 16 дней позже своего брата «Вояджера — 2». 5 марта 1979 года он достиг планеты Юпитер. Ученые получили самые детальные снимки планеты-гиганта и его спутников Европы и Ганимеда. На спутнике Юпитера — Ио, аппарат зафиксировал извержение одного из 400 действующих вулканов. 12 ноября 1980 года аппарат максимально сблизился с Сатурном до расстояния 124 000 километров и в тот же день «Вояджер — 1» оказался на расстоянии в 6 500 километров от Титана, спутника Сатурна.

Юпитер и его спутники Ио (слева) и Европа (справа)

«Вояджер — 2» благодаря удачному расположению планет имел возможность не только выполнить основную миссию по изучению Юпитера и Сатурна, но и приблизиться к Урану и Нептуну, что и было выполнено. 9 июля 1979 года, зонд сблизился с Юпитером, а затем более детально исследовал его спутник Европу, поверхность которой оказалась самой гладкой в Солнечной системе и покрытой льдом. На основе проведенных исследований, появилась теория, что под поверхностью льдов Европы, существуют не замерзающие океаны воды в которых возможно наличие микроскопической жизни.
25 августа 1979 года — зонд достиг Сатурна, где были сделаны подробные снимки колец Сатурна, а также исследованы его спутники Цефея и Энцелад. Последний оказался самым холодным среди спутников Сатурна, так как даже в ‘полдень’ температура поверхности не поднималась выше -198 С.

«Энцелад» — спутник Сатурна

24 января 1986 года «Вояджер — 2» достиг Урана, сблизившись с ним до расстояния 81 500 километров. До этого момента информации об Уране было крайне мало, но благодаря зонду ученые получили тысячи снимков планеты, открыли два новых кольца Урана и 11 новых спутников.

Уран в объективе «Вояджер — 2»

25 августа 1989 года зонд добрался до Нептуна и так как это было последняя цель исследования, то «Вояджер — 2» решили пустить на максимально близком расстоянии от планеты. Ученые установили, что на Нептуне происходят мощные динамические процессы. Было сфотографировано «Большое темное пятно» — циклон, который в два раза больше Земли и скорость ветра по краям которого около 2400 километров в час. Но большей неожиданностью было наличие действующих гейзеров на спутнике — Тритоне, что учитывая удаленность объекта от Солнца, казалось раньше просто невозможным.

Шторм на Нептуне

Как было сказано выше — «Вояджеры» до сих пор считаются, самым удачным проектом по изучению внешних планет и дальнего космоса. Была получена ценнейшая информация и тысячи снимков. На борту обоих зондов были закреплены алюминиевые коробки в которых были размещены позолоченные видеодиски. На них были размещены слайды с изображениями Земли, описанием людей и животных, научные данные, фрагменты человеческой речи на 55 языках, записана музыка. Все это было собрано для возможной встречи с инопланетными цивилизациями.
В августе 2007 года, «Вояджер — 2», запущенный в 1977 году, пересек границу Солнечной системы (гелиосферы), благодаря чему ученые получили информацию о том, что она из себя представляет, и в данный момент оба зонда продолжают свой полет.

Часть послания другим цивилизациям

Программы по изучению космического пространства постоянно сменяли и дополняли одна другую, все больше и больше раскрывая тайны космоса. Огромный вклад в изучение планет нашей Солнечной системы внесли программы NASA, «Маринер» и «Викинг». АМС «Маринер — 9» стала первым искусственным спутником Марса, сделав снимки около 85% поверхности планеты и передала фотографии спутников Фобоса и Деймоса. «Маринер — 10» первый аппарат сделавший снимки Меркурия, до которого он добрался 3 ноября 1983 года.

Первое фото Меркурия

Программа «Викинг» включала в себя запуск двух Автоматических Межпланетных Станций, состоявших из орбитальной станции и спускаемого аппарата. «Викинг — 1» и «Викинг — 2» после удачного запуска в августе — сентябре 1975 года, уже летом следующего года, добрались до красной планеты и приступили к работе. Спускаемые модули, удачно спустились на поверхность и проработали на ней до 1982 года («Викинг — 1»). Были получены первые цветные изображения Марса, уточнен химический состав грунта и проведено исследование по наличию живых микроорганизмов. Выявить какие-либо однозначные следы жизнедеятельности и микроорганизмов не удалось.

Первое цветное изображение Марса

В 90-е годы прошлого века, ученые снова обратили свой взор к гигантам нашей солнечной системы — Юпитеру и Сатурну. В 1995 году на орбиту Юпитера вышел Автоматический Космический Аппарат «Галилео», названный в честь ученого, открывшего луны этой планеты еще в далеком 1610 году. Программа предусматривала доставку на планету Спускаемого зонда, который проработал около часа и собрал информацию об атмосфере планеты. Сам «Галилео» отправился в дальнейшее исследование, став первым искусственным спутником одной из Внешних планет. Было получено около 14 000 снимков Юпитера, дополнительно изучена атмосфера в которой обнаружились разряды молний в 1000 раз мощнее земных. «Галилео» сделал снимки «Большого Красного Пятна» — шторма, размеры которого превышают размер нашей планеты и который наблюдают уже 300 лет. Согласно программе полета были сделаны более качественные снимки спутников Юпитера.

«Галилео» на борту ракеты-носителя «Титан IV — B»

Изучение Сатурна продолжили с помощью аппарата «Кассини», который прибыл к планете 30 июня 2004 года и стал его первым искусственным спутником. Основной задачей «Кассини» было изучение Сатурна и его спутников. Так же на спутник Титан был спущен зонд «Гюйгенс» в январе 2005 года, что первой мягкой посадкой на объект во Внешней Солнечной Системе. «Гюйгенс» передавал данные на Землю через «Кассини» во время снижения, а так же в течение 74 минут после посадки на поверхность. Во время снижения были сделаны пробы атмосферы и измерение температуры. После посадки был изучен состав грунта и так же измерена температура, которая составила -179 C.

Поверхность ‘Титана’

Как же обстояли дела ближе к нашей звезде, Солнцу? Меркурий, ближайшая к Солнцу планета, оставалась самой неизученной, так что бы добраться до нее необходимы тщательные орбитальные маневры, что сильно усложняет и саму программу и стоимость исследования. Но несмотря на все трудности, 3 августа 2004 года с мыса Канаверал (США), с помощью ракеты-носителя «Дельта» 7925Н-9.5, стартовала Автоматическая Межпланетная Станция «Мессенджер». Главной целью миссии «Мессенджера» было изучение Меркурия. Что бы достичь орбиты Меркурия, необходимо было совершить 6 гравитационных маневров, включая один пролет вблизи Земли и два пролета вблизи Венеры.

Первый пролет над Меркурием был совершен 14 января 2008 года, а в марте 2011 года, аппарат вышел на постоянную орбиту планеты и начал передавать снимки. Из-за близкого расположения Солнца и его притяжения, орбита «Мессенджера» довольно быстро менялась и уже в 2014 году закончилось топливо, необходимое для корректировки траектории. 30 апреля 2015 года аппарат завершил свою миссию, разбившись о поверхность планеты. За время своей работы «Мессенджер» передал более 272 000 снимков.

Поверхность Меркурия

Одной из последних программ по изучению космического пространства нашей Солнечной системы, является «Новые горизонты». Запуск был осуществлен 19 января 2006 года и главной целью стали Плутон и его спутник Харон. В мае 2015 года был получен первый пакет изображений Плутона, со снимками высокого качества. Были сделаны фотографии всех пяти спутников Плутона — Харона, Никты, Гидры, Кербера и Стикса. 14 июля 2015 «Новые горизонты» пролетел на расстоянии 12 500 километров над поверхностью планеты и сделал снимки темной стороны Плутона. Одно из крупных образований на поверхности, названное «Спутник» (в честь первого Советского искусственного спутника Земли), оказалось ледниковым щитом с движущимися ледниками. С помощью приборов было обнаружено большое количество метанового и азотного льда.

Плутон, каким мы его раньше не видели

Стоит так же упомянуть Космический телескоп «Хаббл» — автоматическую обсерваторию на орбите Земли. Телескоп был выведен на орбиту 24 апреля 1990 года шаттлом «Дискавери». За время работы телескоп передал более 1,022 миллиона снимков космического пространства. С помощью «Хаббла» были изучены и составлены карты планет нашей Солнечной системы, исследованы планеты за ее пределами. Получены данные о ближайших галактиках и получена информация о черных дырах. «Хаббл» является самым часто цитируемым космическим аппаратом в мире и встречается во многих работах ученых со всей Земли.

 Группа из пяти галактик в созвездии Пегаса

Подведем итог…

За последние 60 лет, мы достигли больших успехов в изучении космического пространства. Первые шаги были полны неудач и заканчивались буквально на Земле. Но стремление человека к познанию дало свои плоды и мы достигли всех планет нашей Солнечной системы. Сейчас наши взгляды устремлены за ее пределы и в планах поиск обитаемых планет и внеземных цивилизаций. Давайте будем ожидать хороших новостей из разных уголков нашей необъятной Вселенной.