С давних времен люди мечтали о покорении космоса. Еще в XIX веке французский писатель Жюль Верн (1828 — 1905 гг.) написал свои знаменитые романы “С Земли на Луну…” (1865) и “Вокруг Луны” (1869) в которых описывались технологии отправки людей на Луну, их приключения и возвращение на Землю. Фантастические романы Жюля Верна пользовались огромной популярностью во всем мире, а ученые, вдохновленные этими произведениями, стали искать способы отправить человека в космос. Русский ученый Константин Эдуардович Циолковский (1857 — 1935) признавался: «Стремление к космическим путешествиям заложено во мне известным фантазёром Жюлем Верном. Он пробудил работу мозга в этом направлении».
Константин Циолковский стал одним из основоположников отечественной космонавтики. Он обосновал использование ракет для осуществления полетов в космос, впервые предложил использовать на космических ракетах жидкое двухкомпонентное топливо, пришел к выводу о необходимости использования «ракетных поездов» – прототипов многоступенчатых ракет. Константин Циолковский вывел специальную формулу, которая носит его имя. Она определяет скорость, которую развивает летательный аппарат под воздействием тяги ракетного двигателя, неизменной по направлению, при отсутствии всех других сил. Эта скорость называется характеристической скоростью. Выведенная в конце XIX века, формула Циолковского и сегодня составляет важную часть математического аппарата, используемого при проектировании ракет, в частности, при определении их основных массовых характеристик.
Если Константин Циолковский является теоретиком космонавтики, то основоположником практической космонавтики стал Сергей Павлович Королев (1907 — 1966). Он был ключевой фигурой в освоении космоса человеком, одним из основных создателей советской ракетно-космической техники, благодаря которой Советский Союз стал передовой космической державой. Именно под его руководством был запущен первый в мире искусственный спутник и первый в мире космонавт. Сегодня имя Сергея Павловича Королева носит Самарский национальный исследовательский университет, одно из ведущих учебных заведений России.
Под руководством Королева, была создана межконтинентальная баллистическая ракета Р-7. На ее базе было создано целое семейство ракет-носителей, которые открыли космическую эру человечества. Ракеты-носители семейства Р-7 были созданы конструкторами нашего города в ЦСКБ “Прогресс” и выпускаются в нашем городе до сих пор.
На ракете “Спутник” в 1957 году был выведен в космос первый в мире искусственный спутник Земли — “Спутник-1”. Он пробыл на орбите Земли 92 дня, после чего потерял скорость и сгорел в атмосфере. Благодаря ему были получены новые научные знания и проверена правильность расчетов, которые производились для запуска спутника.
В 1959 году ракета-носитель “Луна” (“Восток-Л”) за счет оснащения 3 ступенью смогла достичь второй космической скорости (скорости, необходимой для преодоления земного притяжения 11 км/с) и вывела в космос первую в мире автоматическую межпланетную станцию “Луна-1”. Целью станции было приземление на поверхность Луны, однако этого не произошло, она лишь сблизилась с Луной и вышла на гелиоцентрическую орбиту (вокруг Солнца), став таким образом первым в мире искусственным спутником Солнца. В ходе полета были получены новые научные знания: был зарегистрирован внешний радиационный пояс Земли; были осуществлены первые прямые измерения параметров солнечного ветра; было установлено отсутствие у Луны значительного магнитного поля.
В том же 1959 году станция “Луна-2” стала первой в мире, достигшей поверхности Луны, а станция “Луна-3” впервые сфотографировала обратную сторону Луны, которую не видно с Земли. Кроме того, станция “Луна-3” впервые совершила гравитационный маневр — изменение траектории полета под влиянием силы притяжения небесных тел.
После серии успешных запусков станций настало время живых существ. В 1960 году на космическом корабле “Спутник-5” осуществили полет собаки-космонавты Белка и Стрелка. Целью их отправки было исследование влияния космического полета на живых существ. После суток полета, собаки вернулись на Землю. Данные, полученные во время полета, позволили осуществиться следующему шагу для покорения космоса — отправки человека.
В 1960 году началась подготовка 20 кандидатов в космонавты, которых набирали среди военных летчиков. В ходе испытаний проверялось, как человеческий организм реагирует на условия, которые возникают во время полета. К 1961 году из 20 кандидатов было отобрано 6 человек, а из них 2 — Юрий Гагарин и Герман Титов. Первым в мире человеком, который совершил космический полет, стал Юрий Алексеевич Гагарин (1934 — 1968). 12 апреля 1961 года с космодрома Байконур стартовала ракета-носитель “Восток”, которая вывела на земную орбиту космический корабль “Восток-1” с Юрием Гагариным на борту. Он совершил один оборот вокруг Земли и спустя 108 минут вернулся на планету. После космического полета Юрий Алексеевич Гагарин стал одним из самых известных людей планеты, по приглашениям первых лиц других государств он посетил приблизительно три десятка стран.
Его полёт показал возможность нормального пребывания человека в космическом пространстве и открыл дорогу для дальнейшего покорения космоса. Поэтому именно 12 апреля отмечается День космонавтики.
В 1963 году состоялся первый в мире полет женщины в космос. Ею стала Валентина Владимировна Терешкова, совершив полет на корабле “Восток-6”. В космосе Валентина Терешкова Провела почти трое суток и несмотря на возникшие в ходе обратного полеты трудности, вернулась на Землю.
Следующий значительный этап отечественной и мировой космонавтики — это выход человека в открытый космос. Для такого мероприятия требовалась серьезная техническая подготовка. Был спроектирован космический корабль “Восход-2” с надувным шлюзом для выхода в космос, разработан скафандр “Беркут”. В марте 1965 года “Восход-2” с командиром Павлом Беляевым и пилотом Алексеем Леоновым поднялся на земную орбиту. В ходе полета Алексей Архипович Леонов стал первым в мире человеком, который совершил выход в открытый космос. В открытом пространстве он провел 12 минут. С помощью бортовой телевизионной системы процесс выхода Алексея Леонова в космическое пространство, его работа вне корабля и возвращение в корабль передавались на Землю. После 18 витка вокруг планеты, космический корабль впервые в мире совершил посадку в ручном режиме.
Успехи в запуске автоматических станций на Луну и полетов человека в космос определили перспективы высадки человека на другие космические объекты, но для этого нужно было разработать технологии мягкой посадки и возвращения кораблей на Землю.
В начале 1966 года ракета-носитель “Молния” вывела на траекторию полета советскую автоматическую станцию “Луна-9”, которая впервые совершила мягкую посадку на поверхность Луны. Станция передала на Землю панорамы лунного ландшафта на месте посадки и произвела измерения интенсивности радиации от космических лучей и лунного грунта. В этом же году автоматическая станция “Луна-10” стала первым искусственным спутником Луны. В течение 56 дней работы она передавала информацию для изучения, пока у нее не закончился заряд батарей.
В том же 1966 году советская межпланетная станция “Венера-3” приземлилась на планету Венера, став таким образом первым земным аппаратом, достигшим поверхности другой планеты. Данные о самой планете получены не были, поскольку связь со станцией была потеряна. В течение последующих лет (с 1967 по 1970 гг.) исследования Венеры с помощью автоматических станцию продолжались, были проведены первые прямые измерения температуры, плотности, давления и химического состава атмосферы этой планеты.
Следующей значимой ступенью в освоении космоса стала высадка человека на Луну. Еще в 1961 году в Америке была принята космическая программа “Аполлон” с целью пилотируемой высадки человека на Луну. В 1968 году космический корабль “Аполлон-8” впервые в мире совершил пилотируемый людьми облет Луны. Экипаж совершил 10 витков и вернулся на Землю. В результате этого полёта люди впервые достигли окрестностей другого небесного тела, увидели Землю целиком издалека, впервые собственными глазами увидели обратную сторону Луны.
Уже в июле 1969 года экипаж американских астронавтов в составе: Нил Армстронг (1930 — 2012), Базз Олдрин (Эдвин Олдрин) (1930 — н.в.) и Майкл Коллинз (1930 — н.в.) впервые в истории совершили пилотируемую высадку людей на Луну на лунном модуле космического корабля “Аполлон-11”. Первым на поверхность земного спутника вышел Нил Армстронг. Он произнес свою знаменитую фразу: “Это один маленький шаг для человека, но гигантский скачок для всего человечества”. Спустя 20 минут, на Луну вышел и Базз Олдрин. Они пробыли на Луне в общей сложности около 22 часов, собрали образцы лунного грунта и установили специальную аппаратуру. После этого космический корабль успешно вернулся на Землю.
До 1972 года американские астронавты совершили еще 5 успешных высадок на Луну по программе “Аполлон”. В общей сложности они доставили на Землю более 300 килограмм лунного грунта для изучения.
Таким образом, начало второй половины XX века стало временем рождения и стремительного развития космонавтики. Всего за 12 лет человечество совершило технологический прорыв от запуска первого искусственного спутника Земли до полетов человека на Луну. Фантазии людей о покорении космоса стали реальностью.