Badania wszechświata i rozwój techniki kosmicznej

Od najdawniejszych czasów słońce, księżyc i gwiazdy były przedmiotami uwielbienia a nawet kultu. Wierzono, że komety były boskimi ostrzeżeniami. Astronomia, nauka zajmująca się obserwacją gwiazd, jest jedną z najstarszych na świecie. Starożytni Egipcjanie obserwowali planety już przed tysiącami lat, a niektórzy ludzie wierzą, że zbudowany około 2500 r. p.n.e. angielski Stonehenge był właśnie ogromnym obserwatorium.

Pierwsze rakiety
Po to, by rakieta mogła wylecieć w przestrzeń kosmiczną, musi posiadać moc zdolną przezwyciężyć przyciąganie ziemskie. W XIX w. Rosyjski uczony Konstantin Ciołkowski przeprowadzał wiele eksperymentów z użyciem ciekłego paliwa. Pierwsza rakieta na paliwo ciekłe została wystrzelona w 1926 r. przez Amerykanina Roberta Goddarda. W prawdzie lot trwał tylko 2,5 sekundy, ale rakiecie udało się przebić przez warstwę atmosfery ziemskiej. W pażdzierniku 1957 r. Rosjanie wystrzelili w kosmos pierwszego ziemskiego satelitę o nazwie Sputnik I.

Pierwszy człowiek w kosmosie
12 kwietnia 1961 roku rosyjski astronauta Jurij Gagarin (1934-1968) został pierwszym człowiekiem w kosmosie. Jego rakieta Wostok I poruszała się z szybkością 8 km na sekundę, na wysokości 160 km ponad powierzchnią Ziemi. Przez iluminator Gagarin mógł jako pierwszy człowiek oglądać z kosmosu kulę ziemską. Wostok I wykonał jedno okrążenie wokół Ziemi i po 108 minutach lotu Gagarin wylądował na Ziemi w kabinie pilota zawieszonej na spadochronie.

Kolejne podboje kosmosu
W 1965 roku amerykańska sonda kosmiczna, Mariner 4, przesłała na Ziemię wykonane z bliskiej odległości fotografie Marsa. W 1966 roku nastąpił kolejny przełom w badaniu przestrzeni kosmicznej, kiedy rosyjska sonda Łuna 9, dokonała miękkiego lądowania na Księżycu i przesłała pierwsze zdjęcia powierzchni księżycowej.

Loty na Księżyc
Niestety, w 1968 r. Gagarin zginął tragicznie w katastrofie lotniczej, zanim zrealizował swój cel, którym było lądowanie na Księżycu. Jego pionierskie loty otworzyły drogę na Księżyc Amerykanom – Neilowi Amstronrowi i Edwinowi „Buzz” Aldrinowi, którzy wysiedli ze swego pojazdu o nazwie Apollo na powierzchni Księżyca 21 lipca 1969 roku. Zanim powrócili na Ziemię, zebrali próbki skał oraz rozstawili sprzęt do prowadzenia badań naukowych. Kolejne lądowania ludzi na Księżycu miały miejsca kolejno: jedno w 1969 r., dwa w 1971 i dwa w 1972 r. W 1970 i 1973 r. Rosjanie wysłali na Księżyc dwa zdalnie sterowane pojazdy o nazwie Łunochod, służące do badania powierzchni Księżyca.

Rakiety i komputery
Rozwój nowej techniki kosmicznej umożliwił też nagły rozkwit aktywności w przestrzeni. Silniki rakietowe powstały wiele lat wcześniej, ale dopiero w końcu lat 50-tych zyskały dostateczną moc, żeby przezwyciężyć przyciąganie ziemskie i dotrzeć do innych rejonów Układu Słonecznego. Drugim wynalazkiem, który umożliwił podbój przestrzeni kosmicznej był komputer. Umieszczenie statku kosmicznego na orbicie, kierowanie jego lotem i sprowadzenie go na Ziemię wymaga złożonych obliczeń, które często trzeba korygować w trakcie lotu. Tylko komputer mógł dokonywać tak złożonych obliczeń z wystarczającą szybkością.

Sondy kosmiczne
Do dziś ponad 200 mężczyzn i kobiet, podróżowało w przestrzeni kosmicznej, niektórzy przez kilka dni, inni przez kilka miesięcy. Ale loty załogowe to tylko jedna z strona badań przestrzeni kosmicznej. Wiele bardzo ważnych lotów przeprowadzono wykorzystując statki nie kierowane przez człowieka, wyposażone w urządzenia do przesyłania na Ziemię obrazu telewizyjnego i informacji naukowych. Stopniowo te sondy kosmiczne podróżowały do coraz dalszych rejonów Układu Słonecznego. W 1974 roku sonda Mariner 10 przeleciała w pobliżu Merkurego, planety najbliższej Słońcu, dostatecznie blisko, by przekazać na Ziemię wyraźne, szczegółowe fotografie. W dwa lata później dwie bezzałogowe sondy Viking wylądowały na Marsie. Wszystkie planety Układu Słonecznego, oprócz Plutona, zostały sfotografowane. Inne bezzałogowe sondy wykroczyły poza Układ Słoneczny i nigdy nie powrócą.

Laboratoria w przestrzeni
Inne badania przestrzeni kosmicznej prowadzono bliżej Ziemi. Obejmują one umieszczanie na orbicie stacji kosmicznych, gdzie przeprowadza się badania naukowe. Te stacje kosmiczne, takie jak Skylab i rosyjska Mir, pozostają w przestrzeni kosmicznej i mogą być odwiedzane przez astronautów, stanowiąc coś w rodzaju „kosmicznych hoteli”. Innym ekscytującym wynalazkiem jest wahadłowiec, który stanowi pierwszy krok w kierunku regularnych podróży pasażerskich w przestrzeni kosmicznej i ewentualnych pierwszych pozaziemskich osiedli zamieszkiwanych przez człowieka.

Voyager
Program z sondą kosmiczną Voyager został rozpoczęty przez Stany Zjednoczone w 1977 roku. Celem tego programu był lot sondy obok czterech planet Układu Słonecznego i ich sfotografowanie: Jowisza, Saturna, Uranu i Neptuna. Pośród niespodzianek odkrytych przez Voyager 1 i 2 znalazły się „księżyce”, czyli satelity Jowisza i Saturna, których wcześniej nie zdołano zaobserwować. Innych odkryciem było to, że Jowisz ma wokół siebie pierścień gazu. Voyager 2 przeleciał również obok Uranu i Neptuna, a teraz podróżuje poza obrębem Układu Słonecznego.

W przestrzeń kosmiczną i z powrotem
Wahadłowiec jest przeznaczony do wielokrotnych podróży pomiędzy Ziemią a przestrzenią kosmiczną. Przewozi pasażerów i ładunki. Pierwszy wahadłowiec został umieszczony w przestrzeni kosmicznej przez Stany Zjednoczone w 1981 roku. Wahadłowiec, którego właściwa nazwa brzmi STS (system transportu kosmicznego) składa się z trzech części. Orbiter to pojazd, który przewozi pasażerów i towar lub ładunek. Istnieją również dwa solidne bustery (pojazdy nośne) rakiety (SRBs), które opadają na spadochronie do morza. Pojazd wykorzystuje się po raz drugi. Trzecią częścią jest zewnętrzny zbiornik paliwa, który spala się w atmosferze. Orbiter, który dociera na orbitę mocą własnego napędu, jest podobny do samolotu pasażerskiego. Posiada własny zapas powietrza, toteż pasażerowie i załoga nie muszą nosić kombinezonów kosmicznych. Orbiter ma trzy pokłady położone jeden nad drugim. Na górze znajduje się pokład sterowniczy, z którego kieruje się orbiterem. Poniżej znajduje się mała kuchenka i miejsca do spania. Najniższy pokład zawiera wyposażenie. Członkowie załogi mogą opuścić orbiter, żeby wykonywać różne zadania w przestrzeni kosmicznej. Poruszają się w MMU (zestaw manewrujący sterowany przez człowieka), który posiada własne zasilanie tlenem i gazowe dysze odrzutowe, pozwalające poruszać się astronautom w przestrzeni kosmicznej. Kiedy orbiter wkracza ponownie w ziemską atmosferę, opór powietrza zmniejsza jego prędkość do tego stopnia, że może on wylądować na specjalnym pasie.

Teleskopy
Pierwsze teleskopy powstały w XVII w. Pozwalały one na bardziej szczegółową obserwację gwiazd i Księżyca. Włoski uczony Galileo Galilei skonstruował silniejszy teleskop, za pomocą którego w 1610 roku odkrył satelity Jupitera, plamy na Słońcu oraz góry i kratery na powierzchni Księżyca. Obecnie radioteleskopów używa się do wykrywania fal radiowych wysyłanych przez odległe o miliony lat świetlnych gwiazdy. Te urządzenia odkryły odległe galaktyki i dziwne zjawiska, takie jak pulsary i czarne dziury.

Teleskop Hubble’a
Teleskop Kosmiczny Hubble’a został nazwany cześć amerykańskiego astronoma Edwina Hubble, który znalazł się w centrum ambitnego planu umieszczenia teleskopu w przestrzeni kosmicznej. Chodziło o to, żeby teleskop na orbicie wykonywał wspaniałe fotografie bez zakłóceń atmosfery ziemskiej. Niestety, jego wada konstrukcyjna spowodowała, że jakość fotografii pozostawiała wiele do życzenia, niemniej dokonał wielu cennych odkryć.


Ciekawostki
· Pierwszą żywą istotą, która okrążyła Ziemię, był rosyjski pies, Łajka. Została ona wystrzelona w Sputniku 2 w listopadzie 1957 roku i żyła przez tydzień w przestrzeni kosmicznej. Niestety, nie było sposobu, żeby sprowadzić ją na Ziemię.
· Pierwszym Amerykaninem, który okrążył Ziemię, był astronauta, John Glenn. Dokonał trzech okrążeń w kosmicznej kapsule Friendship 7 w 1962 roku.
· Największą grupę ludzi wysłanych jednocześnie w przestrzeń kosmiczną stanowiła ośmioosobowa załoga wahadłowca kosmicznego w październiku 1985 roku. Pozostawali oni w przestrzeni kosmicznej przez siedem dni.
· Najgorszy wypadek w historii badań przestrzeni kosmicznej zdarzył się w styczniu 1986 roku. Siedmiu członków załogi, w tym dwie kobiety, zginęło, kiedy wahadłowiec kosmiczny Challenger eksplodował w 73 sekundy po starcie.
· Pierwszym Polakiem w kosmosie był Mirosław Hermaszewski, który w 1978 roku brał udział w locie statku Sojuz 30

Najważniejsze daty w historii badań kosmicznych
· 1903 r. Konstantin Ciołkowski publikuje swoją teorię o napędzie rakietowym, proponując użycie paliwa ciekłego.
· 1926 r. Robert Goddard odpala pierwszą rakietę na paliwo ciekłe.
· 1957 r. Sputnik I wystrzelony przez ZSRR.
· 1961 r. Jurij Gagarin, pierwszy człowiek w kosmosie.
· 1969 r. Neil Amstrong i Edwin Aldrin są pierwszymi ludźmi na Księżycu.
· 1971 r. Wystrzelenie na orbitę pierwszej stacji kosmicznej Solut I
· 1977 r. Pierwszy próbny lot promu kosmicznego Enterprise